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探索宇宙奧秘 · 理性思考
恒星誕生需要冷酷的分子氫作為原料。這些氣體云溫度需低至零下260攝氏度左右,才能在引力作用下坍縮點火。類星體發出的強烈紫外輻射如同宇宙微波爐,其光子能量超過13.6電子伏特,足以將分子氫拆解成單個氫原子。這一過程被稱為"光致離解",直接切斷了恒星形成的燃料供應。
研究團隊利用韋伯望遠鏡捕捉氧離子(O III)發射線。這種特定波長的光 traces 近期恒星形成活動,相當于星系的"體溫計"。他們發現,距離類星體百萬光年內的星系,O III信號明顯弱于同等亮度的遙遠星系,暗示其恒星形成速率被人為壓低。
此前科學界公認,黑洞反饋效應局限于宿主星系內部,尺度約數千光年。這次觀測將這一范圍擴展了三個數量級,達到百萬光年級別的星系際空間。
在距離我們130億光年的早期宇宙中,這個名為J0100+2802的類星體正經歷紅移z=6.3的時期。彼時宇宙年齡尚不足10億年,正處于再電離時代尾聲。研究團隊測量的O III與紫外光比值顯示,鄰近星系的恒星形成活動受到系統性抑制,而非偶然波動。
朱永達團隊將這一發現比作"宇宙捕食者"統治生態系統。在地球生物學中,頂級掠食者通過食物鏈影響整個生態網絡;而在宇宙尺度上,類星體通過輻射場重塑周圍星系的命運。
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這一范式轉變追溯至星系形成理論的核心爭議。早期數值模擬 struggled to 解釋為何大質量星系中心黑洞質量與星系核球質量存在緊密相關性。反饋機制是連接二者的關鍵,但此前缺乏觀測證據表明這種反饋能在星系群尺度生效。
韋伯望遠鏡的紅外視力至關重要。由于宇宙膨脹,遠古類星體的光線被拉伸至紅外波段,地面望遠鏡難以穿透大氣干擾。只有身處太空的韋伯能分辨130億光年外微弱的O III信號,將理論猜測轉化為觀測事實。
中國天眼FAST雖以射電波段著稱,但其超靈敏的中性氫觀測能力,為研究分子氫云的形成與破壞提供了獨特視角。正在建設的中國空間站望遠鏡(CSST)將搭載大視場相機,未來有望系統搜尋高紅移類星體周圍的伴星系,驗證這一"遠程扼殺"效應是否具有普遍性。
從"各自為政"到"群體協作",人類對星系演化的認知正經歷深刻轉變。當韋伯望遠鏡繼續回望宇宙黎明,我們或許終將理解:包括銀河系在內的每一個星系,都可能是遠古某次"宇宙輻射事件"的遺產。理解這些宇宙捕食者的影響范圍,就是理解我們自身的起源。
Yongda Zhu et al, Quasar Radiative Feedback May Suppress Galaxy Growth on Intergalactic Scales at z=6.3, The Astrophysical Journal Letters (2025). DOI: 10.3847/2041-8213/ae1f8e
University of Arizona. "Cosmic predators: How supermassive black holes slow star growth in nearby galaxies." Phys.org, February 18, 2026.
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