剑桥大学领导的天文学家团队发现了超大质量黑洞与其所在的巨大星系之间的惊人联系：来自黑洞的无线电喷射 - 通常抑制恒星形成 - 正在刺激恒星形成分子气体的产生在银河系的光环中。报告这一发现的研究论文已被接受在天体物理学杂志(arXiv.org preprint)上发表。

该团队分析了由阿塔卡马大毫米阵列(ALMA)收集的巨大星系团的观测结果。

凤凰丛集(SPT-CLJ2344-4243)以它所居住的星座命名，距地球约57亿光年，是一个由大约1000个星系组成的巨大聚集体。

它的中心是一个巨大的星系，似乎以每年500-800太阳质量的速度喷射出恒星。

这个星系拥有一个超大质量的黑洞，正在吞噬恒星形成的气体，它为一对强大的喷射器提供燃料，这些喷射器从相反方向的黑洞喷射到星系间空间。

天文学家将这种类型的黑洞动力系统称为活动星系核(AGN)。

美国国家航空航天局钱德拉X射线天文台的早期研究显示，这个AGN的喷气机正在雕刻出一对巨大的“无线电气泡”，这些巨大的空腔位于银河系周围的热的弥散等离子体中。

这些膨胀的气泡应该产生对周围的热气体冷却和凝结而言太不适合的条件，这是未来恒星形成的必要步骤。

然而，新的ALMA观测结果显示，冷分子气体的长丝在无线电气泡的外边缘周围凝结。

这些灯丝从AGN的任一侧延伸至82,000光年，并且共同包含足够的材料以制造约100亿个太阳质量恒星。

剑桥大学的主要作者Helen Russell博士说：“有了ALMA，我们可以看到超大质量黑洞膨胀的这些无线电泡与未来的星系增长燃料之间存在直接联系。”

“这让我们对黑洞如何调节未来的恒星诞生以及星系如何获得额外的物质来为活跃的黑洞提供燃料提供了新的见解。”

“我们认为黑洞喷射和气泡的作用是调节恒星形成并防止发生冷却，”来自麻省理工学院卡夫利天体物理学和空间研究所的共同作者Michael McDonald博士补充道。

“我们认为它们只是一招小马，但现在我们看到它们实际上可以帮助冷却，而且它并不是一张如此简洁的画面。”

ALMA观测揭示了AGN与燃烧恒星诞生的大量冷分子气体之间未知的连接。

“为了生产强大的喷射器，黑洞必须以与星系用来制造新星的相同材料为食。这种材料为喷射器提供动力，破坏该区域并熄灭恒星形成。这说明了黑洞如何减缓其宿主星系的生长，“麦克唐纳博士说。

如果没有明显的热源，宇宙中最大质量的星系将以极高的速度形成恒星，远远超过观测值。天文学家认为，来自主动供给的超大质量黑洞的辐射和喷流形式的热量可以防止集群热气体大气过冷，从而抑制恒星的形成。

然而，这个故事现在看起来更复杂。在凤凰城集群中，该团队发现了一个将星系与黑洞联系在一起的额外过程。

加热Phoenix Cluster热气氛核心的无线电喷气机似乎也刺激了维持AGN所需的冷气体的产生。

“这就是让这个结果如此令人惊讶的原因。这个超大质量黑洞通过吹气泡和加热周围的气体来调节星系的生长。值得注意的是，它也为冷却足够的天然气供给自己，“ 滑铁卢大学的共同作者Brian McNamara教授说。

这一结果有助于天文学家了解控制从超大质量黑洞发射无线电喷射的宇宙“恒温器”的工作原理。