11.30 科學家在一個不可思議的地方發現一個幾乎破紀錄的超大質量黑洞!

到目前為止,最大的超大質量黑洞,大約是我們太陽質量的100億倍,已經在宇宙中由其他大星系組成的區域的超大星系的核心被發現。而事實上,目前的紀錄保持者位於由1000多個星系組成的擁擠的彗發星系團中,其規模相當於210億個太陽。

不過據消息稱,天文學家通過哈勃望遠鏡和位於夏威夷的雙子望遠鏡觀測時在一個不可思議的地方發現了一個幾乎破紀錄的超大質量黑洞,重達170億顆太陽,它位於一個星系的中心,在宇宙星系極其稀少的地區,離地球2億光年的Eridanus星座方向。

科學家在一個不可思議的地方發現一個幾乎破紀錄的超大質量黑洞!

這張計算機模擬的圖像顯示了一個位於星系中心的超大質量黑洞。中間的黑色區域代表黑洞的活動視界,在那裡沒有光可以逃脫大質量物體的引力。黑洞強大的引力扭曲了它周圍的空間,就像遊樂場的鏡子。當恆星掠過黑洞時,背景恆星發出的光被拉伸和扭曲。

科學家在一個不可思議的地方發現一個幾乎破紀錄的超大質量黑洞!

據科學家稱,新發現的超大型黑洞駐留在一個巨大的橢圓星系的中心,NGC 1600,位於宇宙一個閉塞之地,那裡約有20個左右的小分組星系,科學家對此稱奇不已,因為在宇宙擁擠的區域從一個巨大的星系中發現一個巨大的黑洞是正常的事,但在宇宙的稀疏星系中中發現黑洞的可能性是微小的。科學家進一步發現有相當多NGC 1600大小的星系位於中等大小的星系群中,而且這些較小的星系群比彗發星系團等壯觀的星系團大約多出50倍。所以科學家認為可能存在更多類似的星系與黑洞結構。

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研究人員還驚訝地發現,這個黑洞的質量是他們預測的這個質量的星系的10倍。根據先前哈勃對黑洞的調查,天文學家已經發現了黑洞的質量與其宿主星系中央恆星凸起的質量之間的相關性——星系凸起越大,黑洞的質量就越大。但是對於NGC 1600星系來說,這個巨大黑洞的質量遠遠超過了它相對稀疏的凸起部分的質量。看來這一關係似乎並不適用於質量極大的黑洞,因為它們在宿主星系的質量中所佔比例更大。

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目前一種解釋黑洞的大小的解釋是,它在很久以前與另一個黑洞合併,那時星系相互作用更為頻繁。當兩個星系合併時,它們的中心黑洞進入新星系的核心,並圍繞彼此運行。落在雙星黑洞附近的恆星,實際上可以從旋轉的雙星對中獲得能量,不過取決於它們的軌道,最後才能獲得足夠的速度逃離星系的核心。而正是這種引力作用導致黑洞慢慢靠近,最終合併成一個更大的黑洞。然後,超大質量黑洞通過吞噬星系碰撞形成的漏斗狀氣體繼續增長。

科學家發現NGC 1600是其星系群中最主要的星系,亮度至少是它的鄰居的三倍。該星系的大部分氣體在很久以前就被吞噬了,現在,這個黑洞是一個孤獨而沉睡的巨人,科學家發現黑洞的唯一方法是測量它附近恆星的速度,這些恆星的速度受到黑洞引力的強烈影響。這種速度測量可以幫助我們估計黑洞的質量。

速度測量是由位於夏威夷莫納基亞的雙子北8米望遠鏡上的雙子多目標光譜儀(GMOS)完成的。GMOS光譜分析了星系中心發出的光,揭示了距核心3000光年以內的恆星。其中一些恆星圍繞黑洞旋轉,但是並未近距離接觸。然而,在遠離核心更直的軌道上運行的恆星表明,它們冒險靠近中心,並被甩走了,最有可能是被孿生黑洞甩走了。NICMOS圖像顯示,該星系的核心異常微弱,這表明靠近星系中心的地方缺乏恆星。恆星耗盡的核心將大質量星系與標準橢圓星系區分開來,橢圓星系的中心要明亮得多。專家估計從中央區域拋射出的恆星數量相當於400億個太陽,相當於拋射出我們銀河系的整個圓盤。


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