黑洞有助于恒星诞生
活跃的黑洞主要被认为会对周围环境产生破坏性影响。当它们向宿主星系喷射能量时，它们会加热并喷出该星系的气体，使该星系更难产生新的恒星。但是现在，研究人员发现，同样的活动实际上可以帮助恒星形成——至少对于围绕宿主星系运行的卫星星系而言是这样。
天文观测包括获取遥远星系的光谱——将星系的光像彩虹一样分离成不同的波长——可以相当直接地测量该星系形成新恒星的速度。
通过这样的测量，一些星系正在以相当稳定的速度形成恒星。在我们自己的银河系中，每年只有一两颗新恒星诞生。其他人则经历短暂的过度恒星形成活动爆发，称为“恒星爆发”，每年有数百颗恒星诞生。在其他星系中，恒星形成似乎受到抑制或“抑制”，正如天文学家所说：这些星系实际上已经停止形成新恒星。
一种特殊的星系，其样本经常——几乎一半的时间——被发现处于这种淬火状态，就是所谓的卫星星系。这些是星系群或星系团的一部分，它们的质量相对较低，并且它们围绕一个质量更大的中央星系运行，类似于卫星围绕地球运行的方式。
这样的星系通常很少形成新恒星，如果有的话，自 1970 年代以来，天文学家怀疑可能要归咎于非常类似于逆风的东西：星系群和星系团不仅包含星系，而且还充满了热的稀薄气体星际空间。
当一个卫星星系以每秒数百公里的速度穿过星团时，稀薄的气体会让它感受到一种“逆风”，就像骑自行车或摩托车的人一样。卫星星系的恒星过于紧凑，无法受到源源不断的星际气体流的影响。
但卫星星系自身的气体不是：它会在称为“冲压压力剥离”的过程中被迎面而来的热气体剥离。另一方面，快速移动的星系没有机会吸入足够数量的星际气体来补充其气藏。结果是，这样的卫星星系几乎完全失去了气体——以及恒星形成所需的原材料。结果，恒星形成活动将被淬灭。
这些过程发生了数百万甚至数十亿年，因此我们无法直接观察它们的发生。但即便如此，天文学家还是有办法了解更多。他们可以利用虚拟宇宙的计算机模拟，进行编程以遵循相关的物理定律——并将结果与我们实际观察到的结果进行比较。他们可以在天文观测提供的宇宙演化综合“快照”中寻找线索。
马克斯普朗克天文学研究所 (MPIA) 的组长 Annalisa Pillepich 专门从事此类模拟。Pillepich 共同领导的 IllustrisTNG 模拟套件提供了迄今为止最详细的虚拟宇宙——研究人员可以在这些宇宙中跟踪气体在相对较小的尺度上的运动。
IllustrisTNG 提供了一些刚刚被撞击压力剥离的卫星星系的极端例子：所谓的“水母星系”，它们尾随其气体的残余物，就像水母尾随其触须一样。事实上，识别模拟中的所有水母是 Zooniverse 平台上最近启动的一项公民科学项目，志愿者可以帮助研究这种刚刚熄灭的星系。
但是，虽然水母星系是相关的，但它们并不是目前研究项目的起点。在 2019 年 11 月的午餐期间，Pillepich 向 Ignacio Martín-Navarro 讲述了她的另一个不同的 IllustrisTNG 结果，Ignacio Martín-Navarro 是一位专门从事观测的天文学家，他在 MPIA 获得了玛丽居里奖学金。关于超出宿主星系的超大质量黑洞影响星系际空间的结果。
这种超大质量黑洞可以在所有星系的中心找到。落入此类黑洞的物质在落入黑洞本身之前，通常会成为围绕黑洞的旋转吸积盘的一部分。落到吸积盘上会以辐射的形式释放大量能量，通常也以两股快速移动的粒子射流的形式释放，这些粒子以与吸积盘成直角的方式从黑洞中加速。以这种方式发射能量的超大质量黑洞被称为活动星系核，简称AGN。
虽然 IllustrisTNG 不够详细，无法包括黑洞喷流，但它确实包含模拟 AGN 如何向周围气体添加能量的物理术语。正如模拟所显示的那样，能量注入将导致气体外流，这反过来又会沿着阻力最小的路径定向：在类似于我们银河系的盘状星系的情况下，垂直于恒星盘;对于所谓的椭圆星系，垂直于由星系恒星的排列定义的合适的首选平面。
随着时间的推移，垂直于圆盘或首选平面的双极气体流出，甚至会影响星系际环境——星系周围的稀薄气体。它们会将星际气体推开，每次流出都会产生一个巨大的气泡。正是这个说法让 Pillepich 和 Martín-Navarro 思考：如果一个卫星星系穿过那个气泡——它会受到外流的影响吗，它的恒星形成活动是否会被进一步抑制?
Martín-Navarro 在他自己的领域内提出了这个问题。他在处理迄今为止最大的系统调查之一的数据方面拥有丰富的经验：斯隆数字巡天 (SDSS)，它提供了北半球大部分地区的高质量图像。在该调查第 10 次数据的公开数据中，他检查了 30,000 个星系群和星系团，每个星系群和星系团包含一个中央星系和平均 4 个卫星星系。
在对这数千个系统的统计分析中，他发现靠近中央星系首选平面的卫星星系与明显高于和低于中央星系的卫星星系之间存在微小但显着的差异。但差异与研究人员预期的方向相反：平面上方和下方的卫星，在较薄的气泡内，平均不太可能，但其恒星形成活动被淬灭的可能性降低了约 5%。
