编译：程小桐、谢懿 单位：南京大学天文与空间科学学院
[图片说明]：NGC1300是一个直径100 000光年的棒旋星系。其中心超大质量黑洞的质量约为660亿个太阳质量，但仍远远小于其核球的质量。来源：Hubble Heritage Team/ESA/NASA。
棒旋星系在宇宙中相当普遍。包括银河系在内，至少有三分之一到一半的旋涡星系中心具有某种棒状结构。由于星系棒形成于星系中心的核球区，而超大质量黑洞也位于星系中心，因此很容易认为两者之间存在关联。然而，星系中心超大质量黑洞引力所能影响的范围其实非常有限，与星系棒的形成无关。
但是，超大质量黑洞的质量可以达到太阳的数百万甚至数十亿倍。这么大的一个天体怎么可能与星系棒无关呢？有两个主要原因：第一，天体引力的影响与到该天体距离的平方成反比。换句话说，距离某个天体越远，其引力作用就会衰减得越快。因此，考虑到银河系核球的直径接近7 000光年，超大质量黑洞的引力远不足以左右整个核球中物质的运动。第二，核球内恒星和气体的质量远大于超大质量黑洞的质量。二者的差距其实非常悬殊，平均而言超大质量黑洞只占核球总质量的0.5%左右。
于是，即便都位于星系中心，但超大质量黑洞与星系棒的形成也无关。就算通过与其他星系发生碰撞再获得一个超大质量黑洞也不会有什么不同。事实上，这种情况反而可能会破坏星系棒。
星系棒产生于星系核球中物质运动造成的引力不稳定性。由于整个星系中物质的分布并不均匀，比周围密度稍高的区域会吸引更多的物质，产生不稳定性。随着时间的推移，恒星和气体云的轨道就会重叠到一起，形成今天所见到的棒结构。这与密度波产生星系旋臂的方式类似，密度波会导致星系盘中的物质在某些轨道上堆积，就像星系旋转时出现了交通堵塞一样。尽管星系棒和旋臂看起来是实心的，但它们实际上只是物质分布较为密集的区域。在星系的一生中，星系棒和旋臂的形状、大小甚至存在与否都可能会发生变化。
