银河系漫游指南 银河系中心附近发现中等质量黑洞

2019-03-29 - 银河系

搅动气体云的中等质量黑洞想象图图片由日本国立天文台提供

阿尔玛望远镜在银河系中心附近捕捉到特异分子云的详细结构。根据其运动进行分析,日本科学家发现了超过太阳质量3万倍的黑洞存在。他们认为,在银河中心附近可能潜伏着多颗类似的中等质量黑洞。

银河系漫游指南 银河系中心附近发现中等质量黑洞
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在众多的星系中心,有超过太阳数百倍至一百亿倍质量的超大质量黑洞。这些黑洞如何形成的是宇宙中巨大谜团之一。理论认为,超过太阳数百倍至十万倍质量的中等黑洞通过合体、成长,形成了超大质量黑洞。但是尚未获得中等质量黑洞存在的确凿证据。

银河系漫游指南 银河系中心附近发现中等质量黑洞
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日本国立天文台与庆应义塾大学的研究小组对距银河系中心“射手座A”20光年处发现的速度异常的分子气体云进行高解析度电波观测,发现该分子气体云由多条气体流形成,并捕捉到其被“隐形重力源”强拉而进行公转运动的景象。对其运动状态的分析发现,比太阳小得多的区域集中了太阳3万多倍的巨大质量,这强烈预示着在银河系中心核附近游荡着中等质量的黑洞。

银河系漫游指南 银河系中心附近发现中等质量黑洞
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捕捉到中等质量黑洞存在的意义首先在于,中等质量黑洞在银河系中心附近被发现,其未来可能会被中心的超大黑洞吞没,中等黑洞对理解超大黑洞的起源和星系进化具有重大意义。其次在于这个黑洞的“暗度”。迄今为止已在银河系发现了数十个黑洞,大部分是拥有伴星的黑洞联星,其降落圆盘闪闪发光。

银河系漫游指南 银河系中心附近发现中等质量黑洞

理论预测银河系中存在大小1亿颗以上的黑洞,即银河系内的黑洞大都不能从伴星充分补给物质,因此较为“黑暗”,要从明亮的降落圆盘辐射检测黑洞非常困难。此次证明由强重力搅动来检测气体云的方法,是检测黑暗黑洞的有效方法。此次发现不仅增进了对超大质量黑洞起源以及星系进化的理解,研究周围气体运动也打开了探测黑洞的一扇新的大门。

研究成果已于近期发表在美国《天体物理学杂志快报》上。

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