星系团——宇宙中的大城市——是许多巨大的椭圆星系的家园，这些星系已经完成了它们的成长，还没有形成恒星。然而，目前还不清楚是什么阻止了恒星的形成。
在一项新的研究中，研究人员利用詹姆斯·韦伯太空望远镜观察了一个星系团的祖先，揭示了超大质量黑洞在减缓恒星形成过程中的作用，并允许它们进化成巨大的椭圆星系。
了解星系如何形成和完成它们的成长是天体物理学的一个基本焦点。宇宙的密集区域，像星系团一样，由巨大的椭圆星系——由古老的恒星组成的巨大而古老的星系——所主导。尽管这些巨型椭圆星系阻止恒星形成的机制仍存在争议，但有一种理论预测，超大质量黑洞（SMBHs）可能起着关键作用。它们的强烈能量可以抑制星系的气体供应，这可能导致今天看到的巨大椭圆星系的形成。
在这种背景下，一个国际研究小组利用詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）的数据，研究了位于110亿光年之外的一个被称为蜘蛛网原星系团的古老星系团中的大质量星系。该研究由日本早稻田大学的Rhythm Shimakawa副教授领导；来自日本国家天文台的小山佑生博士；日本东北大学教授Kodama Tadayuki；西班牙Astrofísica de Canarias研究所和La Laguna大学的Helmut Dannerbauer博士和J. M. Perez-Martinez博士；和其他团队成员一起。他们的发现发表在《皇家天文学会月刊：快报》上。
通过安装在JWST上的近红外相机，研究小组成功地获得了氢重组线的高分辨率地图，这表明了恒星形成和SMBHs的活动。详细分析表明，具有活跃的SMBH的大质量星系没有恒星形成的迹象，这意味着它们的生长受到SMBH的严重阻碍（图2）。结果支持了理论预测，即过去巨大椭圆星系的形成与SMBH的活动有关。
“蜘蛛网原星团已经被我们的团队用斯巴鲁望远镜和其他设备研究了10多年。有了新的JWST数据，我们现在能够回答理解和预测我们积累的星系形成的问题，”Shimakawa博士评论道。他进一步补充说：“这项研究标志着我们对天体城市中SMBHs和星系共同演化的理解向前迈出了重要的一步。”
