獨自生存的超大質量黑洞首次現身

獨自生存的超大質量黑洞起源構思圖
天文學家們利用超長基線陣列(Very Long Baseline Array,簡稱 VLBA),首次發現一個拋棄宿主星系、幾乎獨自生存的超大質量黑洞,這種情況極其罕見。研究人員表示,此類天體或許在宇宙中還有,但發現它們卻可遇而不可求。

從地球角度可觀測到的超大質量黑洞,位於大多數星系的核心。這些大型星係被認為是通過吞噬較小的同伴而生長起來的。成長後的超大質量黑洞,質量可達太陽的數十億倍甚至一百億倍,其亮度最終會使所在的整個星系相形見絀。但這並不意味著它們會拋棄星係而生存。

此次,包括美國國家射電天文台在內的多家機構研究人員,使用超長基線陣列製作了超過一千二百個星系的超高分辨率圖像,並結合了之前通過紅外線及射電望遠鏡進行的大規模巡天觀測。研究表明,幾乎所有超大質量黑洞都盤踞在星系的中心,只有一個位於ZwCl 8193星系簇中的對象與該模式不符。

該超大質量黑洞命名為B3 1715+425,所在的星系簇距離地球超過二十億光年。不可思議的是,該黑洞周圍有一個與它的體型完全不匹配的小星系,而它卻正在加速逃離另一個它本該身處其中的大星系。

天文學家分析認為,在數百萬年前的一場近身肉搏中,較大星系是獲勝方,剝離了較小星系內幾乎所有的恆星和氣體,卻把它的黑洞剩下了。這個較小星系被蠶食後剩餘的部分十分可憐,只有大約跨越三千光年,而我們的銀河系都要橫跨十萬光年。

團隊成員表示,此次超長基線陣列的數據質量非常高,獲得了超大質量黑洞高精度位置信息,從而發現這一批前從未遇到的情形。超長基線陣列是由位於美國國家射電天文台操作中心遙控的十架巨型射電望遠鏡組成的陣列,被認為是全世界最有貢獻的儀器。

【圖:美國國家射電天文台;文:節錄自科學網頁;新聞訊息由林景明提供】研究全文刊登在已經出版的《天體物理學報》

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https://www.youtube.com/watch?v=CIhyjvRN2Ho

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