本報訊（記者 何潔） 在浩瀚宇宙中，掌控星系“生死”的關鍵因素究竟是什麼？這一直是未解之謎。南京大學王濤教授科研團隊歷時3年多，在國際上首次於大樣本星系中觀測到相關重要證據，該成果近日入選2024年度“中國科學十大進展”。

　　星系是構成宇宙的基本單位，包含數千億顆恆星、氣體和塵埃等星際介質以及超大品質黑洞。星系一般分為兩類，一類是較為年輕的“恆星形成星系”，能夠持續製造新的恆星；一類是較為年老的“寧靜星系”，幾乎不產生新的恆星。約半個世紀前就有理論推測：星系中心的超大品質黑洞，在生長過程中釋放的能量，是影響星系從“恆星形成星系”到“寧靜星系”，也就是從“生”到“死”的重要機制，但該理論缺乏觀測支援。

　　王濤教授科研團隊歷時3年多，發現了能夠印證該理論的重要證據。“我們發現，星系中心的黑洞品質越大，這個星系的冷氣體就越少。而冷氣體是製造恆星的原料，原料少了，自然而然製造恆星的能力就降低了。”王濤說。

　　探尋星系的“生死”機制，是研究星系形成和演化規律的最核心任務之一。但為何半個世紀以來，科學家們一直沒有找到答案？王濤解釋，此前科學家們主要聚焦星系黑洞最為活躍的階段，探索黑洞暫態的活動性與星系中分子氣體的含量關係，最後沒有發現明確跡象。因此，團隊轉變思路，聚焦黑洞品質（而不是暫態的黑洞釋放的能量）與佔據星系中冷氣體主導成分的原子氫氣體的關係，最終揭示了這一重要關聯。

　　“我們的創新點在於考慮到星系漫長的演化時標，相應地去探索中心黑洞在長時標上的活動性表徵——黑洞品質與星系冷氣體和恆星形成的關係。並且我們考慮到黑洞對冷氣體的影響，可能更多地體現在氣體冷卻的直接產物——原子氫氣體，而不是形成機制更為複雜的分子氣體，因此朝著黑洞品質與原子氣體之間的關係努力，最後證明這個方向是正確的。”王濤介紹。

　　這一重要發現解釋了“寧靜星系”普遍含有一個較大品質中心黑洞的原因，向著最終揭開星系“生死之謎”邁出了關鍵一步。“目前只能說給出了一個明確方向，即中心黑洞的確是導致星系‘生死轉變’的重要因素，但其物理機制如何、具體黑洞的活動是如何影響冷氣體以及恆星形成的細節還有待未來進一步探索。”王濤說，星系作為宇宙的基本構成單元，理解星系的“生死”機制對於人類認識宇宙結構的基本形成規律有重要影響。星系的形成演化與其內部的恆星、行星乃至生命的誕生都有著密切聯繫，對我們最終理解“我們從何而來”有著重要意義。