天文学中的一大谜团是星系是如何形成的。问题在于，为什么恒星会聚集在“孤岛宇宙”中，而不是均匀地分布在整个宇宙中。
一个线索来自于这样一个观测：大多数星系在其中心都含有巨大的黑洞。这导致了星系围绕黑洞形成的假说，黑洞充当了这一过程的种子。
但是这个想法有一个问题。如果这是真的，那么在恒星形成时，必须有什么东西阻止它们掉进黑洞，但没人知道是什么。
变化的潮流
现在，一项新的黑洞理论解释了这一过程。普林斯顿大学的斯蒂芬·阿德勒说，这项新理论“提供了一种机制，通过这种机制，中心黑洞可以催化星系的形成。”
阿德勒的新理论基于黑洞与暗能量相互作用的方式，天文学家认为暗能量充斥着宇宙。他说，这种能量会导致黑洞物质泄漏，产生一股粒子“风”流散开来。
当这股风与落入的物质碰撞时，动量会抵消，使碰撞的产物停留在距离黑洞一定距离的地方。正是这些物质随后形成了恒星。
这是一个有趣的观点，最终可能解释星系是如何形成的，以及黑洞为何在这一过程中扮演着至关重要的角色。
然而，阿德勒自己也承认，他的新理论还需要进一步发展。例如，他早期的计算集中在理论上更容易处理的非旋转黑洞上。要理解旋转黑洞如何产生这种“风”，还需要更多的研究。
此外，恒星在最终绕黑洞轨道运行时必须获得的角动量问题也需要解决。新理论必须解释这种动量。阿德勒已经提出了这些以及他的理论需要解决的其他问题。
超大质量黑洞
除此之外，还有观测证据。如果阿德勒是正确的，并且黑洞确实以这种方式发出“风”，那么天文学家应该能够看到它的证据，甚至可能在我们自己的星系中，这个星系在其中心隐藏着一个名为人马座 A* 的超大质量黑洞。这种证据应该采取何种形式，是阿德勒需要回答的一个重要问题。
黑洞附近恒星形成的過程也應該是可見的，特別是對於早期宇宙中的第一代恆星。然而，這個早期時期目前對天文學家來說是不可見的。
幸运的是，天文学家已经建造了一台能够观测早期宇宙中这些条件的望远镜。这台名为詹姆斯·韦伯太空望远镜的设备已于本月早些时候成功发射，目前正朝着今年晚些时候开始观测的方向前进。
如果运气好的话，届时阿德勒将对应该寻找什么有更明确的认识。
参考文献：可以通过“泄漏”黑洞催化星系形成的机制：arxiv.org/abs/2112.12491
