特大質量黑洞位于其寄主星系的中心位置，連結著整個星系長達數(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)調共處，生生不息。

       科學家們常常好奇是什么力量協(xié)調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系在兩者的進化過程中都起到了至關重要的作用。

       研究中提到：特大質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制加速自身的成長。

（圖為星系中心黑洞的藝術表現(xiàn)）

       天文學家們推測，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量的50倍。

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

       “這些結果作為依據(jù)完美地證明了前者理論——黑洞的成長速率和寄主星系內恒星的形成速率緊密關聯(lián)。”Priyamvada Natarajan博士，一位耶魯大學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，研究了特大質量黑洞的增長和其宿主星系的恒星質量組合之間的聯(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中的黑洞動力學。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。這一結果適用于在1^0^8到10^12倍太陽質量之間的恒星質量，且對寄主暈質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系似乎并不依賴于環(huán)境，因為星系團/原星系團的體積與場星系沒有區(qū)別。

圖解 : 位于M87中心的超大質量黑洞，推估質量達太陽的數(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-恒星質量比和冷氣體分數(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)地結合在一起的，這表明黑洞的成長只是在星系范圍內隨著恒星而變化。

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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量相當大的天體和星體（并非是一般認知的“洞”概念）。黑洞是由質量足夠大的恒星在核聚變反應的燃料耗盡后發(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，從而產生兩個放大，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。

       黑洞的質量是如此之大，它產生的引力場是如此之強，以致于大量可測物質和輻射都無法逃逸，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。