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(diǎn)火。類星體發(fā)出的強(qiáng)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(gè)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(yīng)。

研究團(tuán)隊(duì)利用韋伯望遠(yuǎn)鏡捕捉氧離子（O III）發(fā)射線。這種特定波長(zhǎng)的光 traces 近期恒星形成活動(dòng)，相當(dāng)于星系的"體溫計(jì)"。他們發(fā)現(xiàn)，距離類星體百萬光年內(nèi)的星系，O III信號(hào)明顯弱于同等亮度的遙遠(yuǎn)星系，暗示其恒星形成速率被人為壓低。

此前科學(xué)界公認(rèn)，黑洞反饋效應(yīng)局限于宿主星系內(nèi)部，尺度約數(shù)千光年。這次觀測(cè)將這一范圍擴(kuò)展了三個(gè)數(shù)量級(jí)，達(dá)到百萬光年級(jí)別的星系際空間。

在距離我們130億光年的早期宇宙中，這個(gè)名為J0100+2802的類星體正經(jīng)歷紅移z=6.3的時(shí)期。彼時(shí)宇宙年齡尚不足10億年，正處于再電離時(shí)代尾聲。研究團(tuán)隊(duì)測(cè)量的O III與紫外光比值顯示，鄰近星系的恒星形成活動(dòng)受到系統(tǒng)性抑制，而非偶然波動(dòng)。

朱永達(dá)團(tuán)隊(duì)將這一發(fā)現(xiàn)比作"宇宙捕食者"統(tǒng)治生態(tài)系統(tǒng)。在地球生物學(xué)中，頂級(jí)掠食者通過食物鏈影響整個(gè)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)；而在宇宙尺度上，類星體通過輻射場(chǎng)重塑周圍星系的命運(yùn)。

這一范式轉(zhuǎn)變追溯至星系形成理論的核心爭(zhēng)議。早期數(shù)值模擬 struggled to 解釋為何大質(zhì)量星系中心黑洞質(zhì)量與星系核球質(zhì)量存在緊密相關(guān)性。反饋機(jī)制是連接二者的關(guān)鍵，但此前缺乏觀測(cè)證據(jù)表明這種反饋能在星系群尺度生效。

韋伯望遠(yuǎn)鏡的紅外視力至關(guān)重要。由于宇宙膨脹，遠(yuǎn)古類星體的光線被拉伸至紅外波段，地面望遠(yuǎn)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(hào)，將理論猜測(cè)轉(zhuǎn)化為觀測(cè)事實(shí)。

中國(guó)天眼FAST雖以射電波段著稱，但其超靈敏的中性氫觀測(cè)能力，為研究分子氫云的形成與破壞提供了獨(dú)特視角。正在建設(shè)的中國(guó)空間站望遠(yuǎn)鏡（CSST）將搭載大視場(chǎng)相機(jī)，未來有望系統(tǒng)搜尋高紅移類星體周圍的伴星系，驗(yàn)證這一"遠(yuǎn)程扼殺"效應(yīng)是否具有普遍性。

從"各自為政"到"群體協(xié)作"，人類對(duì)星系演化的認(rèn)知正經(jīng)歷深刻轉(zhuǎn)變。當(dāng)韋伯望遠(yuǎn)鏡繼續(xù)回望宇宙黎明，我們或許終將理解：包括銀河系在內(nèi)的每一個(gè)星系，都可能是遠(yuǎn)古某次"宇宙輻射事件"的遺產(chǎn)。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.