天文学家发现一颗3万倍太阳质量的中等黑洞潜伏在银河系中央

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2019-03-05 01:08

[摘要]科学发现,气体云正围绕着一个巨大而无形的物体旋转,而这是黑洞存在的典型特征。

腾讯科技讯 3月4日消息,据国外媒体报道,日前日本研究团队在银河系中心附近发现了一个中等质量黑洞,有力支持了黑洞融合理论。

通常而言黑洞分为两类:一种是超小的,而另一种是超大质量的。但长期以来,天文学家一直认为存在另一类介于这两个极端之间的天体。近年来天文学家一直在寻找中等质量黑洞存在的证据,而近日一个日本研究团队在银河系中心附近找到了这样一个的黑洞。

当一些恒星变成超新星时,往往会留下一个质量比太阳大几倍的小型黑洞。而在星系中心还存在着超大质量的黑洞,其质量相当于几十万到几十亿个太阳。黑洞的差别是如此之大,以至于天文学家们预测,还存在某种中等质量的黑洞。但是黑洞是不可见的,只能通过间接观测来寻找它。

近年来,天文学家在对南部球状星团47 Tucanae进行的无线电波观测中推测有可能存在中等质量黑洞,比如说观测到该星团中恒星的引力扰动,以及黑洞撕裂恒星时产生的耀斑现象。

在新研究中,来自日本国家天文台的研究人员研究了位于银河系中心附近的气体云,发现这团气体云运行的轨迹似乎很奇怪。研究人员使用位于智利的阿塔卡玛大型毫米波阵列(Atacama Large Millimeter)进行高解析度的观测发现,气体云在围绕着一个巨大而无形的物体旋转,而这是黑洞存在的典型特征。

“详细的运动学分析显示,一个3万倍于太阳的质量集中在一个比我们太阳系小得多的区域,”首席研究员竹川俊雅(Shunya Takekawa)说。“我们在那个位置并没有观测到任何可见天体,这一现象强烈暗示一个中等质量黑洞的存在。通过分析其他存在异常的气体云,我们还希望能发现其他隐密的黑洞。”

天文学家认为这些中等质量黑洞在更大质量黑洞的形成过程中扮演着关键角色。黑洞融合理论认为,较小的黑洞会相互融合,最终成为具有足够引力的超大质量黑洞,从而将一个星系维系在一起。考虑到这个新发现的天体离银河系中心是如此之近,其可能会成为黑洞演进过程的一部分。

“这个中等质量黑洞所发现的地方距离距银河系中心的超大质量黑洞仅有20光年,这一点很重要,”该研究报告的联合第一作者Tomoharu Oka表示。“未来它将会落入超大质量黑洞,就像现在的气体云一样。”这一新发现有力支持了黑洞成长的融合模型。(腾讯科技编译/皎晗)

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