特大質(zhì)量黑洞位于其寄主星系的中心位置，連結(jié)著整個星系長達(dá)數(shù)十億年。所以，星系和黑洞無疑處在完美同步的狀態(tài)，協(xié)調(diào)共處，生生不息。

       科學(xué)家們常常好奇是什么力量協(xié)調(diào)著巨型黑洞和其寄主星系，同時也在探索是什么促使黑洞形成、并成長到現(xiàn)在的大小。

       《皇家天文學(xué)會月報》上發(fā)表的一篇研究為以上問題提供了一些解答。研究顯示：黑洞和其寄主星系的關(guān)系在兩者的進(jìn)化過程中都起到了至關(guān)重要的作用。

       研究中提到：特大質(zhì)量黑洞和寄主星系長久處于“串聯(lián)”狀態(tài)。如果黑洞成長到星系承受不了的大小，那么它自身就會啟動一種“自我修正機(jī)制”來放慢自己的成長速度。反之，如果黑洞對于星系來說太小，那么它就會通過這種機(jī)制加速自身的成長。

（圖為星系中心黑洞的藝術(shù)表現(xiàn)）

       天文學(xué)家們推測，在與銀河系同等大小或更大的星系中，其黑洞都在該星系的中心位置。但是，人們對與更小的星系或矮星系，以及它們中心黑洞的尺寸如何，都所知甚少。而且，這些較小的星系反而在宇宙中更為常見。

       為了觀測黑洞的成長過程，耶魯大學(xué)的科研小組采用了羅穆盧斯模擬法，重塑了宇宙中不同位置的數(shù)千個星系自大爆炸至今的成長過程。

       通過此次模擬，科學(xué)家們同時也解決了一個長久的謎題：如果黑洞的大小和其周圍環(huán)境關(guān)聯(lián)，黑洞是否會和圍繞在他周圍的恒星一起成長。實驗也確實證明，恒星的形成極大程度地幫助黑洞得以成長到太陽質(zhì)量的50倍。

       更多恒星在星系內(nèi)形成，吸積率或者流進(jìn)黑洞的氣體也就會越多，進(jìn)而在虛無的黑洞邊形成無比耀眼的火暈。

       “這些結(jié)果作為依據(jù)完美地證明了前者理論——黑洞的成長速率和寄主星系內(nèi)恒星的形成速率緊密關(guān)聯(lián)。”Priyamvada Natarajan博士，一位耶魯大學(xué)的天文系和物理系的教授，同時也是此研究的主撰稿人，在一篇報告內(nèi)如是提到。

       然而，對于黑洞來說，總會出現(xiàn)很多反�，F(xiàn)象，因為這些巨大的未知空間總與自然規(guī)律背道而馳。

       隨著我們對黑洞了解的越多，我們也將能更好地了解整個宇宙的進(jìn)化過程。

       摘要：我們使用了最新的羅穆盧斯模擬法，研究了特大質(zhì)量黑洞的增長和其宿主星系的恒星質(zhì)量組合之間的聯(lián)系。ROMULUS25 和ROMULUSC模擬實驗中都使用了最新的方式來探索起源、吸積、以及場星系和星系團(tuán)中的黑洞動力學(xué)。我們發(fā)現(xiàn)，黑洞的吸積率在恒星形成星系中隨著恒星的形成速率而變化。這一結(jié)果適用于在1^0^8到10^12倍太陽質(zhì)量之間的恒星質(zhì)量，且對寄主暈質(zhì)量或紅移的依賴性非常弱。根據(jù)推斷，吸積率和恒星形成率之間的關(guān)系似乎并不依賴于環(huán)境，因為星系團(tuán)/原星系團(tuán)的體積與場星系沒有區(qū)別。

圖解 : 位于M87中心的超大質(zhì)量黑洞，推估質(zhì)量達(dá)太陽的數(shù)十億倍。這是人類史上第一張直接對黑洞觀測的天文影像，由事件視界望遠(yuǎn)鏡所拍攝，發(fā)表于2019年4月10日。

       一個包含恒星形成速率、黑洞-恒星質(zhì)量比和冷氣體分?jǐn)?shù)的模型可以解釋恒星形成星系中70%的黑洞吸積速率的變化。最后，考慮到這些宇宙學(xué)模擬的有限體積和分辨率，我們并沒有在任何時間跨度和任何紅移條件下，發(fā)現(xiàn)證據(jù)表明黑洞增長和星系合并之間存在聯(lián)系。在這些模擬實驗中，不管星系間的環(huán)境規(guī)模有多大，黑洞和其寄主星系都是串聯(lián)地結(jié)合在一起的，這表明黑洞的成長只是在星系范圍內(nèi)隨著恒星而變化。

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       黑洞（英語：black hole）是根據(jù)廣義相對論所推論、在宇宙空間中存在的一種質(zhì)量相當(dāng)大的天體和星體（并非是一般認(rèn)知的“洞”概念）。黑洞是由質(zhì)量足夠大的恒星在核聚變反應(yīng)的燃料耗盡后發(fā)生引力坍縮而形成。

圖解：大麥哲倫云面前的黑洞（中心）的模擬視圖。請注意引力透鏡效應(yīng)，從而產(chǎn)生兩個放大，以星云最高處扭曲的視野。銀河系星盤出現(xiàn)在頂部，扭曲成一個弧形。

       黑洞的質(zhì)量是如此之大，它產(chǎn)生的引力場是如此之強(qiáng)，以致于大量可測物質(zhì)和輻射都無法逃逸，就連傳播速度極快的光子也逃逸不出來。由于類似熱力學(xué)上完全不反射光線的黑體，故名黑洞。在黑洞的周圍，是一個無法偵測的事件視界，標(biāo)志著無法返回的臨界點，而在黑洞中心有一個密度趨近于無限的奇點。