據外媒報道，天文學家們表示，質量相當於數百萬個太陽的黑洞確實對新恆星的誕生起到了抑制作用。研究人員利用機器學習和三個最先進的模擬來支持大型天空調查的結果，解決了一個長達20年的關於恆星形成的爭論。劍橋大學的博士生Joanna Piotrowska於2021年7月20日在虛擬國家天文學會議（NAM 2021）上介紹了這項新工作。
長期以來，星系中的星體形成一直是天文學研究的一個焦點。幾十年的成功觀測和理論建模使我們很好地理解了在我們自己的銀河系內外，氣體是如何坍縮形成新的恆星的。然而，由於像斯隆數字天空調查（SDSS）這樣的全天空觀測計劃，天文學家們意識到，在本地宇宙中並非所有的星系都在積極地形成恆星–存在着大量的“靜止 ”天體，它們以慢得多的速度形成恆星。
是什麼阻止了星系中的恆星形成，這個問題仍然是我們對星系演化的理解中最大的未知數，在過去的20年裡一直在爭論。Piotrowska和她的團隊建立了一個實驗來找出可能的原因。
使用三個最先進的宇宙學模擬–EAGLE、Illustris和IllustrisTNG–天文學家研究了在SDSS觀測到的真實宇宙中所期望看到的情況，當時不同的物理過程在大質量星系中停止了恆星形成。
天文學家們應用機器學習算法將星系分為恆星形成和靜止兩種，詢問以下三個參數中哪一個最能預測星系的結果：在星系中心發現的超大質量黑洞的質量（這些怪物天體的質量通常是我們太陽的數百萬甚至數十億倍），星系中恆星的總質量，或者星系周圍暗物質暈的質量。
然後，這些參數使研究小組能夠找出哪個物理過程：超大質量黑洞的能量注入、超新星爆炸或大質量光環中氣體的衝擊加熱是迫使星系進入“半退休”狀態的原因。
新的模擬預測，超大質量黑洞的質量是給恆星形成“踩剎車”的最重要因素。最重要的是，模擬結果與當地宇宙的觀測結果相吻合，為研究人員的發現增加了砝碼。
Piotrowska說：“看到模擬結果準確地預測了我們在真實宇宙中看到的情況，這真的很令人興奮。超大質量黑洞–質量相當於幾百萬甚至幾十億個太陽的天體–確實對其周圍環境有很大的影響。這些怪物天體迫使它們的宿主星系進入一種‘半退休’的恆星形成狀態。”