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銀河系中心附近發現中等黑洞:10萬倍太陽質量

發布時間:2017-10-27 19:35內容來源:終極CGFinal 點擊:

據國外媒體報道,天文學家們在銀河系中心發現了一個質量相當于太陽10萬倍的黑洞。該黑洞是迄今為止銀河系內部發現的第二大黑洞,僅次于人馬座A*。日本科學家們發現這個黑洞隱藏在距離地球大約2.5萬光年的一片氣體云團中。


銀河系第二大黑洞

這個黑洞被科學家們歸類為“中等質量黑洞”,它的發現填補了科學家們在了解超大質量黑洞形成機制方面的一項空白。

科學家們使用設在南美洲智利境內的阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列(ALMA)在一片分子云團的內部發現了這個黑洞。這臺先進設備的高靈敏度和分辨率讓科學家們能夠對這團距離銀河系中心點位置僅有大約195光年的氣體云團展開觀測。

在此之前,天文學家們僅僅從理論上預言了中等質量黑洞的存在,但是還從未在實際觀測中發現過任何真實案例——直到現在。


南美洲智利境內的阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列(ALMA)

最新研究認為,超大質量黑洞的存在對于星系,恒星乃至生命的出現都至關重要。而有關此項工作的論文已經在《自然·天文學》上發表,它將幫助科學家們了解類似銀河系中心那樣的超大質量黑洞是如何產生并生長到如此大的質量的。

質量較小的黑洞在宇宙相對年輕的時候就已經出現了,科學家們相信這些黑洞可能是孕育后來超大質量黑洞的“種子”——它們相互之間不斷合并,最終形成巨大質量。

要想找到黑洞很難,因為它們是完全黑暗的。但在某些情況下,仍然有線索可以帶領我們找到它們。

黑洞是一種特殊的時空區域,在這一區域內引力極其強大,任何物體,甚至是光線都無法從中逃脫。日本慶應大學理工學部教授岡朋治和同事們使用計算機模擬發現了一個靠近銀河系中心區域的氣體云團存在不合常理的高速運動,從而推斷出這個中等質量黑洞的存在。除此之外,研究組還注意到整個分子云團所發出的輻射特征很像是縮小版本的銀河系核心巨型黑洞的輻射特征。

岡朋治教授指出,天文學界的一項共識是質量超過100萬倍太陽質量的巨型黑洞一般都存在于大型星系的核心位置,但它們的起源仍然不甚明了。

他說:“由于密集星團中的恒星出現的失控合并過程產生出了中等質量黑洞。一種可能的情形就是:這些中等質量黑洞在星系核心發生合并,最終出現了超大質量的黑洞。在此之前,盡管已經有好幾個疑似中等質量黑洞的目標,但無一得到確鑿的證實。而在最近,我們對一個靠近銀河系中心的氣體云團進行了觀察,根據細致計算和分析,我們斷定在其內部存在一個質量約為太陽10萬倍的致密天體。”

岡朋治教授表示,這個中等質量黑洞似乎并不活躍,因為它并沒有在大量吞噬周圍物質。

不過,雖然不管在真實的科學中還是在科幻小說里都是極受歡迎的題材,但黑洞概念的出現其實只有大約短短100年的時間,它最早是由愛因斯坦的相對論從理論上預言的。

岡朋治教授說:“黑洞這個名詞本身直到1967年才首次被使用,而我們發現第一個黑洞還只不過是在46年前。未來對于和我們此次研究中相近似的高速致密天體的觀測或許將增加那些不發光的隱匿黑洞的發現案例,從而為檢驗廣義相對論提供更多樣本。這對于現代物理學的發展將會很有意義。”

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