Tại thiên hà NGC 4151, nằm cách Trái Đất khoảng 50 triệu năm ánh sáng, kính thiên văn tia X XRISM đã tạo nên một bước đột phá khi lần đầu tiên phân tách thành công các luồng gió mạnh mẽ từ hố đen siêu khối lượng thành các thành phần vận tốc riêng biệt. Những luồng gió này cuốn trôi chất khí ra khỏi khu vực trung tâm và ức chế quá trình hình thành sao, qua đó giải mã bí ẩn bấy lâu nay: tại sao trong các thiên hà đồ sộ nhất, số lượng sao lại ít hơn nhiều so với dự báo của các mô hình lý thuyết.
Nhóm nghiên cứu do Xin Xiang từ Đại học Michigan dẫn đầu đã tiến hành phân tích năm đợt quan sát thực hiện từ năm 2023 đến 2024. Dữ liệu phổ từ các thiết bị của XRISM tiết lộ rằng các luồng gió này bao gồm ba tầng rõ rệt: các lớp hấp thụ ấm tốc độ chậm (100–1.000 km/s), dòng chảy tốc độ cao (1.000–10.000 km/s) và các luồng phụt siêu nhanh đạt mức 10.000–100.000 km/s — tức tương đương một phần ba vận tốc ánh sáng. Có tổng cộng sáu lớp khí hấp thụ được xác định trong quang phổ, minh chứng cho cấu trúc phân tầng cực kỳ chặt chẽ của các dòng chảy này.
Những dòng vật chất thoát ra (outflows) như vậy đã đẩy một khối lượng khí khổng lồ, vốn là nguyên liệu thiết yếu để hình thành sao mới, ra khỏi thiên hà. Tại các thiên hà khổng lồ, hiện tượng này dẫn đến sự thiếu hụt lượng sao rõ rệt so với các tính toán lý thuyết. Năng lượng mà các khối khí này mang theo đã vượt quá ngưỡng cần thiết để quét sạch khí tạo sao ra khỏi các vùng trung tâm thiên hà về mặt vật lý.
Các quan sát từ XRISM đã cho phép lần đầu tiên thiết lập mối liên hệ giữa các đợt bùng phát tia X cứng với sự gia tốc của gió, qua đó xác nhận cơ chế khởi động bằng lực ly tâm từ trường. Độ phân giải của XRISM (khoảng 5 electron-volt) vượt trội gấp 10 lần so với các thế hệ tiền nhiệm như Chandra và XMM-Newton, cho phép phân biệt các chi tiết phổ tinh vi trong dải biên K của sắt, nơi ẩn giấu dấu vết của các luồng gió tốc độ cao. Các dữ liệu này đã được công bố trên tạp chí Astrophysical Journal Letters vào tháng 7 năm 2025 và được trình bày tại Hội nghị lần thứ 248 của Hiệp hội Thiên văn Hoa Kỳ tại Pasadena vào tháng 6 năm 2026.
Kết quả nghiên cứu cho thấy cách thức năng lượng bồi tụ của hố đen điều tiết quá trình tiến hóa của toàn bộ thiên hà, hạn chế sự gia tăng dân số sao ở các vùng lõi và giải thích cho tình trạng khan hiếm sao trong những thiên hà lớn nhất vũ trụ.
