銀河系附近的矮星系有著與銀河系內部相當的超大質量黑洞


獅子座 I (Leo I)矮星系是一個在銀河系外圍運行的衛星星系,最近科學家在它中心的超大質量黑洞進行分析,發現它的質量與銀河系相當,完全挑戰現有星系演化的理論。

獅子座 I 矮星系距地球約八十二萬光年,直徑僅約二千光年。天文學家認為該星系的質量大約是太陽質量的十五到三千萬倍。與銀河系相比差距相當大,據估計銀河系的質量是太陽質量的1.5兆倍,直徑則超過十萬光年。由此可知獅子座 I 矮星系中心存在著一個與自身星系質量不成比例的超大質量黑洞,這一發現違背了主流的學說,天文學家認為星系核心中的黑洞是由星系之間的碰撞產生,並且應該與母星系的大小相符。

研究團隊是使用美國德克薩斯大學麥當奴天文台(McDonald Observatory)分析獅子座 I 矮星系中暗物質的數量,使用名為Virus-W的儀器測量銀河系周圍星系中恆星的運動,從這些運動中推斷出星系中暗物質的數量。團隊發現獅子座 I 矮星系似乎沒有暗物質,但中心有一個質量相當於三百萬個太陽的黑洞(銀河系中心的黑洞人馬座A*約是四百萬個太陽質量)

這項研究結果與之前學界對獅子座 I 矮星系中暗物質的計算有很大的出入。團隊認為之前的研究基於不夠精確的數據,主要集中在可獲取的幾顆恆星訊號上,沒有看到星系密集的內部區域,並且不像這次使用如此強大的超級電腦。

【圖:歐洲太空總署;文:節錄自台北市立天文科學教育館網頁】研究全文刊登在2021年11月5日出版的《天體物理學報》 標題是: Dynamical Analysis of the Dark Matter and Central Black Hole Mass in the Dwarf Spheroidal Leo I

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