【视频】《天体物理学杂志》:超大质量黑洞在星系中漫游?!

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《天体物理学杂志》:超大质量黑洞在星系中漫游?(明德合成)
《天体物理学杂志》:超大质量黑洞在星系中漫游?(明德合成)

【明德网李文涵综合编辑】美国哈佛-史密松天体物理中心的科学家,发现超大质量黑洞在星系里明显移动的例子,相关结果发表在天文物理期刊:《天体物理学杂志》。

一般情况下,超大质量黑洞都是呆在星系中心位置不动的,而星系中其它的星体和物质都围着星系中心转动。

然而神奇的是,最近天文学家发现了一个在星系中漫游的超大质量黑洞。

哈佛史密松天体物理学中心(Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)的天文学家多米尼克·佩斯切(Dominic Pesce)解释说:“我们不认为大多数超大质量黑洞在移动;它们通常只满足于静止在那里。”

“它们太重了,很难使它们移动。就像把足球换成保龄球来踢,很难踢的动。而且像超大质量黑洞这样的’保龄球’是我们太阳质量的几百万倍。这将需要强大的力量。”

观测到一个在移动的超大质量黑洞绝非易事。它们只能在数百万至数十亿光年的广阔空间中找到。在这样的距离下,要在整个星系中分辨出一个物体的运动,即使该物体是一个超大质量黑洞,也是一个巨大的挑战。

研究团队认为,他们可能恰好看到了一种被称为超级微激波的黑洞。这是一种活跃的超大质量黑洞,其上有大量积聚的气体和尘埃盘,产生大量的热量和辐射。

对于超级微激波,其附近还有诸如羟基,水,甲醛和次甲基等分子,它们会在微波波长下放大星系中心的辐射。

“我们问:黑洞的速度是否与它们所在的星系的速度相同?” 佩斯切说。 “我们期待它们具有相同的速度。如果它们不相同,则表明黑洞运动受到干扰。”

研究团队仔细观察了10个超级微激波黑洞,将黑洞速度数据与整个星系的观测结果进行了比较。果不其然,其中有九个符合我们对银河系中心潜伏的超大质量黑洞的期望。

但是,其中之一显示出不同的行为。漩涡星系J0437 + 2456位于约2.28亿光年外,其超大质量黑洞约为太阳质量的300万倍,而黑洞的移动速度似乎与星系明显不同。

根据团队的分析,超大质量黑洞的速度约为每秒4810公里(每秒2990英里)。另一方面,星系的中性氢似乎以每秒4,910公里的速度后退。根据对恒星和气体运动的观察,星系内部区域的速度为每秒4860公里。

由于所有这些测量值之间都存在很大差异,并且星系的整个速度结构似乎非常复杂,因此很难确切说明为什么一切都在那里晃动。

有几种可能的解释。该星系可能正在与另一个巨大的物体(例如另一个星系)持续不断的相撞。超大质量黑洞可能与另一个超大质量黑洞相撞,产生后坐力,将黑洞推出中心位置。而摆动可能是星系和黑洞的相对运动在逐渐消退。

或者黑洞可能有一个看不见的同伴,这两个物体在银河核内绕着相互重心运动。

佩斯说:“尽管人们期望他们真的应该大量存在,但科学家们仍然很难确定双超大质量黑洞系统的明确例子。”

“我们可以在银河系J0437 + 2456中看到的是一对超大质量黑洞中的其中一个,而另一个黑洞则由于缺乏大量辐射而无法看到。”

如果是后坐力或双超大质量黑洞系统,那对于天体物理学而言将是非同寻常的消息。关于超大质量黑洞,有许多未解决的问题,例如它们如何变得如此大,以及双超大质量黑洞系统是否可以缩小它们之间的最终差距。超大规模黑洞合并的证据可以帮助我们回答这些问题。

研究团队希望对该星系及其独特的中心黑洞进行更多观察,以试图找到其奇怪行为的原因。

责任编辑:李文涵

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