天文奇觀：變異黑洞，黑洞扔出400億個(gè)太陽 。我們都知道黑洞是連光都能吞噬的存在，它就像個(gè)貔貅一樣之進(jìn)不出，然而這個(gè)現(xiàn)象被打破了。NASA在2億光年遠(yuǎn)的地方發(fā)現(xiàn)了黑洞竟然扔出了400億個(gè)太陽。難道黑洞也消化不良了?
畫面中央及右下角特寫圖中這個(gè)距地球約2億光年的橢圓星系NGC 1600內(nèi)，隱藏著一個(gè)超大質(zhì)量黑洞。這個(gè)黑洞是是宇宙間已知質(zhì)量最大的超大質(zhì)量黑洞之一。此前人們還以為這樣的巨型黑洞只可能出現(xiàn)在星系團(tuán)中央的大質(zhì)量星系里，但NGC 1600卻是一個(gè)相對(duì)孤立的星系。這張圖片結(jié)合了地面望遠(yuǎn)鏡和哈勃太空望遠(yuǎn)鏡(右下特寫)二者的影像。NASA / ESA / 數(shù)字化巡天2期
天文學(xué)家剛剛又發(fā)現(xiàn)了一個(gè)超大質(zhì)量黑洞，其質(zhì)量達(dá)到了太陽的170億倍，是宇宙間已知質(zhì)量最大的超大質(zhì)量黑洞之一。特別的是，這個(gè)黑洞所處的位置，并不是在喧鬧的星系團(tuán)大都會(huì)，而是在一個(gè)相對(duì)孤獨(dú)的星系中心。由此可見，此類巨獸級(jí)天體在宇宙中的分布，比我們之前所認(rèn)為的要常見得多。這一研究結(jié)果發(fā)表在近日的《自然》雜志上。
此前，超大質(zhì)量黑洞中體型最大的一批——質(zhì)量超過太陽100億倍以上的那些巨獸，只在大質(zhì)量星系團(tuán)中央那些極為巨大的星系核內(nèi)被發(fā)現(xiàn)過。而現(xiàn)在，一個(gè)國(guó)際天文科研小組運(yùn)用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡獲得的數(shù)據(jù)，在一個(gè)孤立的星系NGC 1600中，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)質(zhì)量達(dá)到太陽170億倍的黑洞巨人。
NGC 1600是一個(gè)橢圓星系，它并不隸屬于任何星系團(tuán)，與它相關(guān)的星系只有20個(gè)左右。這是一個(gè)較小的星系群，距離我們約2億光年，位于波江座。雖然人們對(duì)在大型星系團(tuán)內(nèi)的大型星系中發(fā)現(xiàn)超大質(zhì)量黑洞并不感到稀奇，卻在這樣中等規(guī)模的星系群中發(fā)現(xiàn)同樣巨大的黑洞頗覺驚訝。
德國(guó)馬爾克斯·普朗克宇宙物理研究所的Jens Thomas主導(dǎo)了該項(xiàng)研究，他說，“雖然我們料到星系中心可能會(huì)有極端天體，卻沒有想過NGC 1600中的黑洞質(zhì)量會(huì)超出之前根據(jù)星系質(zhì)量推算結(jié)果的十倍?！?/p>
人們根據(jù)之前哈勃太空望遠(yuǎn)鏡對(duì)超大質(zhì)量黑洞的勘查結(jié)果，認(rèn)為這類黑洞的質(zhì)量和其宿主星系中央核球恒星總質(zhì)量有對(duì)應(yīng)關(guān)系。也就是說星系的核球越大，其中央黑洞的質(zhì)量也應(yīng)該越大?！敖Y(jié)果看起來，這種對(duì)應(yīng)關(guān)系在極端質(zhì)量黑洞身上并不怎么管用，”Thomas說。“這些巨獸的質(zhì)量在宿主星系身上所占的比例要比之前的推測(cè)大很多。”
地面望遠(yuǎn)鏡視野中的NGC 1600，及期周邊同屬一個(gè)星系團(tuán)的星系成員。NASA / ESA / 數(shù)字化巡天2期
在NGC 1600中找到這樣的極端質(zhì)量黑洞迫使天文學(xué)家開始反思，這樣的天體是不是比之前所認(rèn)為的更常見?“在宇宙中，像NGC 1600這樣，存在于中等規(guī)模星系群內(nèi)的星系數(shù)量是不少的，”該項(xiàng)研究的協(xié)作者、MASSIVE巡天計(jì)劃的主導(dǎo)者、來自美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校的天文學(xué)家Chung-Pei Ma這樣說?！皳?jù)估計(jì)，這樣小型星系群的數(shù)量比大型高密度的星系團(tuán)要高出五十倍左右。所以問題出現(xiàn)了：這是不是冰山一角?也許宇宙中存在著大量的黑洞巨獸，它們的數(shù)量比我們之前的估計(jì)要多得多。”
一般的假設(shè)是，這樣的黑洞可能是和另一個(gè)星系的超大質(zhì)量黑洞合并產(chǎn)生的。隨后它又在與星系的沖突過程中，獲取了更多的氣體，并繼續(xù)長(zhǎng)大。這也能解釋為什么NGC 1600所處的地帶“人煙稀少”，而其本身的亮度又比其“鄰居”高出至少3倍。
這個(gè)超大質(zhì)量黑洞正處于休眠期，天文學(xué)家只能通過測(cè)算周圍恒星的運(yùn)動(dòng)速度來估算它的質(zhì)量。人們用夏威夷冒納凱阿雙子座北8米望遠(yuǎn)鏡獲取了數(shù)據(jù)，并從中發(fā)現(xiàn)，距離星系核3000光年遠(yuǎn)處的恒星運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，似乎表明在久遠(yuǎn)的過去，星系核中有過更多的恒星。也就是說，這一區(qū)域中的大部分恒星被某種力量從星系中心“踢”了出來。
在哈勃的檔案中，用“近紅外相機(jī)和多目標(biāo)分光儀(NICMOS)”拍攝的影像也支持這樣的推測(cè)——在久遠(yuǎn)的過去，兩個(gè)超大質(zhì)量黑洞曾經(jīng)發(fā)生過合并，并把許多恒星甩出了星系中心。因?yàn)檫@些影像顯示這個(gè)星系的核異常昏暗，也就是說靠近星系中心處的恒星數(shù)量比較缺乏?！皳?jù)估算，被甩出NGC 1600中心區(qū)域的恒星質(zhì)量總和大致相當(dāng)于400億個(gè)太陽，”Thomas總結(jié)說?！斑@相當(dāng)于它扔出了我們銀河系的整個(gè)銀盤!”
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