現(xiàn)代快報訊（記者 于露/文 顧聞/攝）“我們的實驗場景，就是我們的宇宙?！比涨埃暇┐髮W(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院王濤教授團隊以“發(fā)現(xiàn)超大質(zhì)量黑洞影響宿主星系形成演化的重要證據(jù)”成果入選2024年度“中國科學(xué)十大進展”，他帶領(lǐng)團隊向著最終揭開星系生死之謎邁出了關(guān)鍵一步。
星系是構(gòu)成宇宙的基本單位。王濤介紹，天文學(xué)家一般把星系分為兩類，一類是較年輕的星系，仍在活躍地產(chǎn)生新的恒星，稱為恒星形成星系；而另一類是較年老的星系，則幾乎沒有新的恒星形成，稱為被動演化星系。研究恒星形成星系如何轉(zhuǎn)變?yōu)楸粍友莼窍?，即星系如何由“生”（恒星形成星系）到“死”（寧靜星系）的問題，是星系形成和演化領(lǐng)域的最核心任務(wù)之一。
理論推測星系中心的超大質(zhì)量黑洞生長過程中釋放的能量是影響星系從“生”到“死”轉(zhuǎn)變的重要機制，但長期缺乏觀測支持。
2012年從南京大學(xué)博士畢業(yè)后，王濤曾先后在哈佛大學(xué)，巴黎薩克雷大學(xué)和東京大學(xué)學(xué)習(xí)和工作。從讀博士起，王濤就一直在思考著這項研究。2021年，他從日本回國入職南京大學(xué)，經(jīng)過三四年的埋頭鉆研，他帶領(lǐng)團隊向著最終揭開星系生死之謎邁出了關(guān)鍵一步。
他們發(fā)現(xiàn)星系中心黑洞的質(zhì)量是調(diào)制星系中冷氣體含量的最關(guān)鍵物理量：黑洞質(zhì)量越高的星系其冷氣體含量越低。該研究揭示了中心黑洞主要通過限制冷氣體這一恒星形成的原料來調(diào)控星系演化，解釋了寧靜星系普遍含有一個較大質(zhì)量的中心黑洞的原因。
“這一發(fā)現(xiàn)為最終破解黑洞如何影響星系演化，這一持續(xù)近半個世紀(jì)未解的難題打開了一扇重要窗口。”在接受現(xiàn)代快報記者采訪時，王濤介紹，星系是一個復(fù)雜系統(tǒng)，它有多個變量在過程中起作用。如何在這么多變量中找到最根本的原因，團隊花了很長時間，最終以充足的證據(jù)證明中心黑洞質(zhì)量是影響星系冷氣體多少的最根本的因素。
他還說，目前團隊的科研工作主要基于近鄰宇宙，也就是離銀河系比較近的星系。未來，團隊希望將研究推向宇宙早期，最終揭示黑洞影響星系演化背后的物理機制，這是團隊未來的一個重要的方向。
“我們生活的銀河系，也是宇宙上千億顆星系的中普通的一顆。黑洞的劇烈活動對生命的誕生是致命的、而銀河系的黑洞相對于其他同樣質(zhì)量的星系偏小，也不太活躍，這些因素對于生命的誕生都是有利的，所以我們生活在銀河系中并不是偶然。生命的誕生與否，與之所在的星系也緊密相關(guān)?！?/p>
在王濤看來，作為宇宙的基本構(gòu)成單元，理解星系形成演化的基本規(guī)律，對大家理解整個宇宙不同層次的結(jié)構(gòu)形成演化規(guī)律也將起到一定作用?！按蠹铱吹教煳膱D片除了覺得很漂亮之外，其實天體背后很多內(nèi)在的物理規(guī)律，對我們理解宇宙、理解其他現(xiàn)實生活中的復(fù)雜系統(tǒng)的基本規(guī)律都是有幫助的?！?/p>
日前，南京大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院王濤教授團隊以“發(fā)現(xiàn)超大質(zhì)量黑洞影響宿主星系形成演化的重要證據(jù)”成果入選2024年度“中國科學(xué)十大進展”。對于王濤而言，這是非常大的激勵與肯定，“一路走來非常幸運，我們也期待未來能做出越來越多世界一流的工作?！?/p>
