宇宙中几乎每个星系中心都有一个黑洞，包括我们的银河系，事件视界望远镜拍摄了一张室女座星系内部的照片，距离为5500万光年。星系中心黑洞的质量和星系宿主本身性质之间有一种非常特殊的关系。例如，星系越大，黑洞越大。但在这一普遍趋势中也有一些奇怪的例外，研究这些奇怪现象的天文学家，可能揭示出黑洞和星系演化之间的关键联系。
如果你想知道哪个先出现，星系还是黑洞？答案是：目前不知道。在遥远的过去的某个时刻（大约135亿年前，当恒星开始形成时）星系和巨大的黑洞似乎相对同时形成。但是，无论是巨大黑洞开始在仍然年轻的星系中发芽，还是星系围绕着新生的黑洞合并，一种紧密的关系很快就建立起来了。天文学家认为，在巨大黑洞和星系之间存在着定期的“通讯”和相互作用。星系越大，物质就越多，而物质越多，就有越多的燃料来满足黑洞不断张开的大口。
但当黑洞进食时，变得活跃；当气体落入事件视界时，会以强烈的能量旋转。其中一些气体会升温，释放出强大的辐射，并从附近逃逸。在其他情况下，这些气体可以绕着黑洞的外边缘旋转，而不会掉进去，形成长长的喷流，向周围的介质延伸数千光年。你可以想象，这是大量的能量被倾倒到黑洞附近，这些能量加热了周围的气体，而现在热气体几乎没有下沉到中心的倾向，在那里它可能有与黑洞相遇的风险。
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随着气体安全地远离，黑洞就无法进食，因此其大小趋于稳定。但是，如果星系能够变得更大，那么就能把更多的气体压向中心，压倒任何疑虑，给黑洞提供一顿新大餐，同时适时地伴随着一段新的反馈插曲，阻止黑洞的持续增长失去控制。因此，除了那些没有黑洞的，随着星系的成长，黑洞也同步成长。小星系最终形成小黑洞，大星系最终形成大黑洞。一些星系拥有非常大的黑洞，远远超出了预期。如果黑洞所在的星系没有足够的物质来形成黑洞，这些黑洞是如何变得如此之大的呢？
根据一项新的研究显示，答案可能来自一种被称为蓝块的特殊星系。没错，蓝块，这是一种星系。蓝块星系只在非常遥远的地方被发现，这意味着它们是年轻得多宇宙的一个特征，并没有一直存在到今天。正如名字所暗示的，是蓝色的，很小。它们是相对较小的星系，恒星形成的速度特别快。由于它们疯狂地形成恒星，这些星系往往比一般星系形成更大、更亮的蓝色恒星，这就赋予了它们同名的颜色。
这些星系之所以能够以如此惊人的速度形成恒星，是因为尽管它们的体积很大，但是由附近气体流提供能量，这些气体流将物质泵入体积较小的星系，从而加快了恒星的形成速度。但这么早就大量涌入原材料是有代价的，在所有的活动中，一个巨大黑洞在中心形成，比你在如此年轻星系中想象的要大得多。这个黑洞吞噬了整个蓝块星系，阻止了恒星的进一步形成。因为这个星系太小了，反馈不仅影响到核心，还影响到整个星系，从本质上说，它在太年轻的时候就停止了星系的生长。
因此，早期诞生的恒星使蓝块星系变得漂亮和蓝色，最终死亡，只留下古老的、小的、暗淡的红星，几乎没有新的活动，把这个星系变成了我们亲切地称为“红块”的东西。由于早期爆发的活动，它有着一个特别大的中央黑洞。这真的是这些奇怪星系和大黑洞背后的故事吗？现在只有少数这样极端的例子，因此没有进一步的数据很难得出坚定的结论。然而，这个研究是引人注目的，它可能为正在进行星系黑洞之间的故事提供线索。
博科园｜文：Paul Sutter/space
参考期刊《自然通讯》
Cite: arXiv:1906.00064
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