即使是早期的星系也与它们的超大质量黑洞携手成长

艺术家对类星体的印象。致谢:uux.cn/美国国家航空航天局/欧空局/ J. Olmsted，科学技术委员会

（神秘的地球uux.cn）据《今日宇宙》（布莱恩·科柏林）：几乎每个星系中都有一个超大质量黑洞。这本身就暗示了两者之间的某种形成性联系。我们还观察到星系内的气体和尘埃如何推动星系黑洞的增长，以及黑洞的动力学如何根据黑洞的活跃程度推动恒星的形成或阻碍恒星的形成。

但是天文学家仍然缺乏信息的一个领域是星系及其黑洞在早期宇宙中如何相互作用。是黑洞推动了星系的形成，还是早期星系助长了黑洞的增长？最近的一项研究表明，这两者是携手进化的。

在早期宇宙中很难观察到黑洞和星系的复杂动力学，但研究它们的一种方法是将星系黑洞的质量与其星系中所有恒星的质量进行比较。这可以表示为MBH / M*的比值，以了解其随时间的变化情况。这意味着在不断增加的红移下测量这个比率，因为红移越大，星系越年轻。

在这项发表在arXiv预印本服务器上的研究中，研究小组观察了61个通过X射线观测确定的具有活动星系核（AGN）的星系。活动星系核的光度让我们对黑洞的质量有所了解。然后他们添加了来自宇宙网和PRIMER巡天对这些星系的JWST观测。通过这些，他们可以获得星系的红外光度，从而确定它们的总恒星质量。

这项研究与早期研究的质量比（红点）。贷方:uux.cn/田中等人

他们观察到的星系的红移在z = 0.7到z = 2.5之间，这意味着星系被视为60亿至110亿年前的样子。他们发现星系和它们的黑洞是携手成长的。随着星系质量的增加，黑洞也在增加。这种关系是非常粗略的线性关系，尽管在红移较高的情况下，这种比例稍微有利于黑洞。对于你们这些数学爱好者来说，研究小组发现这个比例随着MBH/M * =（1+z）0.37而变化。这意味着黑洞的生长速度比星系稍慢。

不幸的是，这个结果的不确定性相当大。需要更多的观测，尤其是在红移较高的一端，才能更精确地确定这一关系。但是在未来几年，天文学家应该能够收集这些数据。这项研究表明，星系及其黑洞在数十亿年间以相似的速度增长。未来的研究将帮助我们了解它们之间更微妙的联系。