艺术家对超大质量黑洞（SMBH）的插图。遥远星系中的SMBH驱逐了其吸积盘中的所有物质，清除了广阔的区域。图片来源：欧空局
我们无法直接看到它们，但我们知道它们就在那里。超大质量黑洞（SMBHs）可能位于每个大星系的中心。它们压倒性的引力将物质吸引到它们身边，在那里它聚集在吸积盘中，等待轮到它越过事件视界进入遗忘。
但是在一个星系中，SMBH已经呛到它的食物并将其吐出来，高速发送物质并清除了整个社区。
自 1960 年代初以来，我们就知道大型星系的中心有一些东西，当时天文学家在一个巨大的椭圆星系的中心发现了一个无法解释的无线电源。天文学家认为它是一颗恒星，但它的光谱没有意义。由于它非常遥远，大约24亿光年远，这意味着它正在发射数百个星系的能量。该物体发出的光的速率各不相同，因此创造了类星体（准恒星物体）一词来描述它。
在接下来的几年里，更多的类星体被发现，最终，天文学家意识到，落入一个巨大的致密物体中的气体可以产生他们所看到的东西。更多的研究表明，气体在物体周围形成一个旋转的圆盘，称为吸积盘。天文学家还观察到恒星在星系中心附近奇怪地移动，只有一个巨大的物体才能解释它们的速度和运动。
到 1970 年代，天文学家认为银河系中心存在这些巨大物体之一。1974年，天文学家发现了它，并将其命名为人马座A星。最终，越来越多的证据表明，大多数（如果不是全部）大型星系的中心都有SMBH。现在我们了解了吸积盘、黑洞和活动星系核（AGN）之间的联系，AGN是积极消耗物质并发射大量辐射的黑洞。
这就是我们目前对中小型企业的了解。它们是潜伏在星系中心的巨大致密物体。它们可以拥有数亿甚至数十亿的太阳质量。SMBH将物质吸引到它们身边，物质聚集在吸积盘中。圆盘升温并发出辐射，纠结的磁场导致天体物理射流从两极射出。
艺术家对具有旋转吸积盘和天体物理喷流的超大质量黑洞的印象。图片来源：NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva
并非吸积盘中的所有物质都能越过事件视界。SMBH 仅消耗一小部分磁盘材料。一旦它们到达爱丁顿极限，其余的就会被送入太空，拖曳银河系中心的一些气体。
天文学家在星系Markarian 817中发现了一个遥远的SMBH，它打破了这张照片。在SMBH的吸积盘之外，中性气体和尘埃形成一个环面。在同一区域，星际恒星形成气体云位于SMBH的引力范围之外。遥远的SMBH将如此多的物质从圆盘高速送入太空，以至于清除了该区域的所有气体。这扼杀了银河系中心的恒星形成。
这一发现发表在《天体物理学杂志快报》（The Astrophysical Journal Letters）上。它的标题是“Seyfert 1.2 Markarian 817 的模糊、亚爱丁顿状态中的激烈反馈”。主要作者是密歇根大学的本科生研究员米兰达·扎克（Miranda Zak）。
天文学家之前已经发现SMBHs正在将物质从银河系中心赶走。他们称之为“黑洞风”，他们已经在极其明亮的吸积盘周围探测到它，这些吸积盘已经达到了它们可以积累多少物质的极限。黑洞风将多余的物质抛向太空。
但是在Markarian 817中，圆盘不是很亮。这意味着它不应该达到爱丁顿极限或质量积累极限。根据宣布这一发现的新闻稿，这只是“零食”。
“如果风扇打开到最高设置，您可能会期望风速非常快。在我们研究的星系中，称为Markarian 817，风扇在较低功率设置下打开，但仍然会产生令人难以置信的能量风，“该研究的共同作者Miranda Zak说。
在科学术语中，这些风被称为超快速流出（UFO）。不明飞行物的速度为每小时数百万英里，天文学家发现它们来自已经达到爱丁顿极限的吸积盘。但这是不同的。
“不明飞行物经常被探测到爱丁顿极限或以上;这一结果表明，黑洞吸积有可能塑造宿主星系，即使在适度的爱丁顿分数下，“作者在他们的研究中写道。
黑洞吸积和由此产生的不明飞行物可以通过吹走所有气体来淬灭银河系中心附近的恒星形成。强大的风也带走了SMBH的燃料，如果没有新的气体来喂养它的吸积盘，它发出的光要少得多。
“观测超快风是非常罕见的，探测到具有足够能量改变其宿主星系特征的风就更不常见了。Markarian 817产生这些风大约一年的事实表明，黑洞可能比以前认为的要多得多地重塑它们的宿主星系，“共同作者，意大利罗马第三大学的天文学家Elias Kammoun补充道。
多个望远镜和天文台为这一发现做出了贡献。当吸积盘中的物质升温时，它会发射 X 射线。然而，当研究人员用美国宇航局的斯威夫特天文台观察Markarian 817时，X射线几乎无法检测到。“X射线信号太微弱了，我确信我做错了什么！”主要作者米兰达·扎克（Miranda Zak）惊呼道。
但斯威夫特并不是我们最好的X射线天文台。因此，天文学家求助于欧空局的XMM-牛顿X射线天文台。这些观测表明，Markarian 817的UFO阻挡了来自SMBH日冕的X射线，这是该洞的周围环境。另一个X射线天文台，美国宇航局的NuSTAR望远镜证实了这些观察结果：X射线就在那里，只是被遮挡了。
Markarian 817的不明飞行物只持续了大约一年。但在那段时间里，它重塑了银河系的中心。这项研究清楚地展示了黑洞及其宿主星系如何相互塑造，并对彼此的演化产生强大的影响。
这项研究还揭示了为什么一些银河系中心，包括银河系，没有表现出太多活跃的恒星形成。位于其中心的SMBH已经吹走了恒星形成的气体。但这只有在不明飞行物足够强大和足够持久的情况下才会发生。
SMBH的吸积和反馈，以及它如何塑造承载它的星系，是天体物理学家渴望了解更多的东西。在这种情况下，欧空局的XMM-Newton在确定Markarian 817中发生的事情方面发挥了关键作用。
Norbert Schartel 是 XMM-Newton 的项目科学家。虽然没有直接参与这项研究，但 Schartel 谈到了 XMM-Newton 对于破译 SMBH 附近发生的事情是多么重要。
“在黑洞研究中，许多悬而未决的问题都是通过长时间的观测来实现探测的问题，这些观测持续数小时以捕捉重要事件。这凸显了XMM-Newton任务对未来的重要性。没有其他任务可以将其高灵敏度和进行长时间不间断观测的能力相结合，“Schartel说。
