在宇宙里，大星系的恒星数量远没有理论上那么多。

这很奇怪。包括银河系在内，几乎每个大型星系外围都包裹着一层看不见的巨大气囊，天文学上叫作星系周介质（circumgalactic medium，CGM）。这个庞大气体库的范围通常能达到星系可见区域的10倍到20倍，里面储存着大量气体，是制造恒星的原材料。

按照常理，气体逐渐冷却、往中心聚拢，就会坍缩聚变成一颗颗恒星，星系应该越来越热闹。但在现实中，很多星系早就停下了造星的步伐。似乎有一股无形的力量，一直在阻止这些燃料冷却。

天文学家怀疑过星系中心的超大质量黑洞，但这个推测在尺度上太反直觉了。

这类黑洞虽然质量惊人，自身的实际大小其实只和我们的太阳系差不多。然而，它寄宿的宿主星系，却能塞下大约1000亿个太阳系。如果要让一个太阳系大小的天体去阻碍几十万光年外的气体冷却，难度不亚于让一只蚂蚁抬手撼动几千千米外的风暴。

能量到底是怎么跨越这么遥远的距离送过去的？

过去的研究一直想在星系外围寻找被黑洞加热的痕迹，却始终一无所获。一项发表在《天体物理学杂志快报》（The Astrophysical Journal Letters）上的新研究解开了这个谜题：过去大家找错了方向。

研究团队由美国亚利桑那州立大学副教授桑查伊塔·博尔塔库尔（Sanchayeeta Borthakur）与印度拉曼研究所助理教授纳姆拉塔·罗伊（Namrata Roy）等人带领。他们意识到，黑洞释放能量的方式可能并不像白炽灯那样往四面八方均匀播散，更像一道方向极度集中的探照灯光束。

当星系中心的黑洞疯狂吞噬周围物质时，会沿着两个相反的方向轰出细长的高速等离子体流，也就是射电喷流。这道由高能粒子构成的喷流极为强悍，能一口气刺穿星系本体，直插外围的星系周介质深处。

如果黑洞的能量只沿着狭窄的喷流传播，那么把星系周围所有方向的信号平均起来算，加热信号就会被彻底稀释，显得微乎其微。只有顺着喷流前进的路径去找，才能看到真正的动静。

单个星系外围的气体极其稀薄，发出的光芒太弱，现代望远镜很难直接看清。研究人员把暗能量光谱仪（DESI）巡天的光学数据，与低频阵列（LOFAR）两米巡天（LoTSS）的射电数据结合在一起，一口气叠加比对了数百个拥有射电喷流的活动星系。

数据给出了非常明确的答案。

在避开喷流的普通方向上，星系周介质一片沉寂。但在射电喷流穿过的路径上，氢原子被剧烈电离后发出的氢α（H-alpha）辉光立刻变得异常清晰。

这层明亮的辉光甚至呈现出了清晰的阶段性：最亮的地方有两个，一处是喷流刚冲出星系、狠狠撞上星系周介质的起点，另一处则是喷流一路推进到气体库最外围、卸下大部分能量的终点。

为了验证这不是巧合，研究团队还检查了用来标记低温气体的镁元素信号。结果显示，镁元素在星系四周的分布非常均匀，和喷流的方向没有任何关联。这说明星系四周原本确实均匀漂浮着大量冰冷的原料，唯独在喷流犁过的那条窄道上，气体被彻底加热、电离，撕扯得无法聚拢。

至此，阻碍星系生长的机制露出了真容。

黑洞并非只是蜷缩在核心深处默默进食。它喷射出的喷流如同一根伸入外围的加热棒，直接搅动并烤热了数十万光年外的原料仓库，让沿途的气体难以冷却、落回星系，造星也就可能慢下来，甚至停下。

这粒藏在星系中央的“尘埃”，就靠着这条狭窄的能量通道，在极其遥远的外围给整个星系踩下了急刹车。

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图为射电星系中心的超大质量黑洞喷射强劲射电喷流（粉色）直插星系周介质的艺术构想图，氢气沿着射电喷流路径剧烈电离并发出辉光（红色），图源：Hailey Nelson/美国亚利桑那州立大学

信源：Arizona State University. "Black Hole Jets Reach Far beyond Galaxies' Visible Edges, Potentially Deciding Their Fate." Phys.org, edited by Swati Mestri, 26 Sept. 2026