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美媒:巨大黑洞携恒星带高速“逃逸”_天天播报

2023-04-21 03:40:38来源:参考消息

参考消息网4月19日报道据美国趣味科学网站4月10日报道,天文学家发现了一个“逃逸”的超大质量黑洞。它似乎从其所在的星系被弹射出来,高速穿越太空,后面跟着一串恒星。

根据该研究小组4月6日发表在美国《天体物理学杂志通讯》上的研究报告,这一发现提供了首个观测证据,证明超大质量黑洞可以从其所在的星系被弹射出来,在宇宙空间中漫游。


(相关资料图)

研究人员在利用哈勃空间望远镜观测距离地球约75亿光年的矮星系RCP28时发现了这一逃逸黑洞。研究人员观测到的其实是一条明亮光带。

后续观测显示,这条光带的长度超过20万光年——大约是银河系直径的两倍,据信由正在活跃地形成恒星的压缩气体构成。这些气体跟在一个黑洞后面。该黑洞的质量约为太阳的2000万倍,正以每小时560万公里的速度——约为音速的4500倍——远离其所在的星系。

研究人员称,这条光带指向一个星系的中心,那里通常会存在超大质量黑洞。

研究报告的主要作者、美国耶鲁大学物理学和天文学教授彼得·范多克姆对趣味科学网站记者说:“我们在哈勃望远镜拍摄的一张图像中发现了一条指向一个星系中心的细线。我们利用位于夏威夷的凯克望远镜发现,这条细线与该星系是相连的。根据对这一特征的详细分析,我们推断自己看到的是从该星系被弹射出来的一个非常巨大的黑洞,后面跟着一长串气体和新形成的恒星。”

大多数——即使不是全部——大型星系的中心都存在超大质量黑洞。活跃的超大质量黑洞常常向外高速发射物质喷流,这些喷流看上去像光带,与研究人员发现的上述光带极其相似。这些喷流被称为天体物理喷流。

为了确定他们观测到的不是天体物理喷流,范多克姆和研究小组分析了这一光带,发现没有任何蛛丝马迹能表明它是天体物理喷流。

研究人员说,天体物理喷流会随着离发射源越来越远而变得越来越弱,并且会从源头起呈扇形散开,而这条光带离源头星系越远反而越强,并且似乎一直呈一条直线。

研究小组认为,对上述光带最合理的解释是:超大质量黑洞高速穿越包围其所在星系的气体时,压缩了这些气体,促使恒星在其身后形成。

范多克姆说:“如果得到证实,这将是我们首次掌握明确证据证明,超大质量黑洞能够从其所在的星系逃逸。”

一旦逃逸的超大质量黑洞被证实,天文学家需要回答的下一个问题就是,如此巨大的天体是如何从其所在的星系被弹射出去的。

范多克姆说:“最有可能解释我们看到的一切的场景是,三体相互作用形成一个‘弹弓’。当三个质量相当的天体的引力相互作用时,这种相互作用不会形成稳定的结构,通常会导致双体系统的形成和第三体被弹出。”

这可能意味着,这个逃逸黑洞可能原本是罕见的超大质量双黑洞中的一个,但在星系合并过程中,第三个超大质量黑洞参与进来,将研究人员观测到的这个黑洞弹出了星系。

天文学家不确定这类逃逸事件发生的概率。

范多克姆说:“50年来一直有人预测存在逃逸的超大质量黑洞,但从未被明确观测到。大多数理论家认为应该存在许多此类黑洞。”

范多克姆还说,还需借助其他望远镜进行进一步观测,以找到神秘光带的末端存在黑洞的直接证据。

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