|
||||
【美國科學新聞網站2月22日報道】題:逃逸黑洞的新家(記者安德魯·格蘭特)
NGC1277星系中的超大質量黑洞範圍巨大,比地球乃至海王星的軌道都大得多。
這個有史以來測得的質量最大的黑洞可能是一個從某個星系逃走、又被另一個星系捕獲的星際旅行者。如果證明這一情形是正確的,那麼這將是天文學家首次明確發現一個從原來的星系家園出走的黑洞。2月18日發表在arXiv.org科學網站上的一篇論文展示了這一情形。
計算機模擬的星系合併情形顯示,一些超大質量的黑洞可能是流浪者。當兩個星系的中心黑洞合併時會向一個方向釋放出一股巨大的能量。這一能量爆發會讓新形成的黑洞迅速向相反方向移動,速度往往快到足以逃離星系。
天文學家一直在望遠鏡拍攝的照片中搜尋逃逸黑洞的跡象,但只得到少量有爭議的可能性。加拿大奎斯特大學天文學家埃琳·本寧說:“我們研究了大量天體,但沒有任何發現。”
但是去年11月,英國《自然》週刊上的一篇研究結果描述了一個質量是太陽質量170億倍的巨大黑洞,它位於2.5億光年以外的英仙座星系團中一個看似普通、名爲NGC1277的星系中心。大多數星系的中心黑洞占星系總質量的0.1%左右,而NGC1277的黑洞占星系質量的14%。
NGC1277及其黑洞看起來是如此奇異的一對組合。本寧及其同事、美國得克薩斯大學-奧斯汀校區的格雷戈裏·希爾茲開始探究這兩者是否是共同演變的。
他們研究了英仙座星系團的照片,還計算了天體的引力相互作用情況,試圖搞清這個黑洞是否有可能是從另一個星系拋出來,後被NGC1277捕獲的。
在距NGC1277大約32.5萬光年的位置找到一個巨大的星系,它可以支持質量爲太陽質量170億倍的黑洞。
本寧和希爾茲提出,這個名爲NGC1275的星系是一場發生在幾十億年前的星系合併的產物。合併星系中的兩個黑洞各自質量都是太陽質量的100億倍左右,它們以接近光速的速度圍繞彼此旋轉,然後合併。隨後就出現計算機模擬的情形:合併釋放的能量把新形成的黑洞拋了出去。
本寧和希爾茲指出,這個黑洞以大約每小時450萬公里的速度在星系間的空間飛馳了幾十億年。它獲得了一些旅伴:黑洞巨大的引力捕獲了幾百萬顆繞軌道運行的恆星。最後,這個黑洞近距離飛過NGC1277,然後這個星系在幾億年的時間內把這個黑洞捲到星系中心。
本寧和希爾茲把這一描述提交給美國《天體物理學雜誌通訊》。他們預計將會有大量的批評。哈佛-史密森天體物理學中心的理論家阿維·勒布稱讚了本寧和希爾茲的創造性,但指出他們描述的每一步都在宇宙中不常發生。他說:“幾個罕見的事情湊在一起是不大可能的。我認爲,有可能性更大的途徑來實現同樣的結果。”