宇宙中，一些本应孕育新恒星的巨型星系，却在数十亿年前就停止了造星活动，这一现象长期困扰着天文学家。这些星系中仍保留着大量气体，而气体本是形成新恒星的基础燃料，理论上它们应活跃造星，实际却长期沉寂。如今，一项新研究或许为解开这一谜题提供了关键线索。
研究人员将目光聚焦于一类罕见的“红色星暴”星系，这类星系仅占邻近非活动星系的6% - 8%。它们最初是通过SDSS - IV计划的MaNGA巡天数据被发现的，该巡天能够绘制出整个星系中气体与恒星的运动图谱。“红色星暴”星系的显著特征是存在横跨数万光年的微弱星系级电离气体外流，学界普遍认为这是星系中心超大质量黑洞活动的迹象。
研究团队通过追踪钠D吸收线（这一光谱特征能揭示100 - 1000开尔文温度的气体），对气体运动速度与紊乱程度进行了建模测量。结果令人意外：这些气体并非如预期那样猛烈内冲或剧烈扰动，而是以约47公里/秒的速度平稳有序地向星系中心漂移，这一速度仅为引力自由落体预期速度的10%，其随机运动幅度也远低于周围恒星。
进一步研究发现，流入气体与黑洞活动存在强关联。大约30%的星系会释放射电波，这表明其中央黑洞处于活跃状态。而且，这些有射电辐射的“红色星暴”星系中，冷气体流入区域比无射电辐射的星系大三分之一，这证实了缓慢气流正在直接喂养黑洞。研究人员表示，冷气体流入与超大质量黑洞活动密切关联的景象令人兴奋，它们似乎被输送到星系中心以维持黑洞活动。
星系相互作用或轻微合并对“红色星暴”星系也有显著影响。有明显相互作用或轻微合并痕迹的“红色星暴”星系含有更多流入气体，发生相互作用的星系冷气体流入量是孤立星系的2.5倍。这种星系间的相遇就像一个补给系统，持续输送新气体，维持黑洞的长期低调活动。
这些发现共同描绘出了“红色星暴”星系内部的自我调节循环：相互作用与内部过程驱动冷气体缓慢内流，为中央黑洞提供“食物”，黑洞释放温和能量，足以阻止恒星形成却不会摧毁星系。这种精妙的平衡使得大质量星系即便存有造星物质，仍能保持数十亿年的沉寂。
该研究通过追踪全星系尺度的冷气体运动，首次为这一过程提供了罕见的直接证据。不过，研究仍存在局限，目前尚无法追踪气体直达黑洞的过程，黑洞能量抑制恒星形成的具体物理机制也仍是未解之谜。研究团队下一步计划结合更高分辨率的数据与模拟，追踪更接近星系核心的气体运动。若在其他非活动星系中发现类似气体流入模式，“红色星暴”星系或将成为理解宇宙星系如何“安静”老去的关键模型。据悉，该研究成果已在美国天文学会年会上发布，即将发表于《天体物理学杂志》。
