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加州大学伯克利分校的天文学家刚刚发现了一个破纪录的超大质量黑洞,其质量相当于170亿个太阳,坐落在宇宙中相对空旷的空间中。这是一个不同寻常的发现,表明这些令人难以置信的巨大的天体实际上比我们想象的更常见,并且可能存在于最意想不到的地方。
“这个巨大的黑洞是在宇宙中最拥挤的地区之外发现的第一个这样的黑洞,”研究小组的首席研究员,UCB天文学家马中培告诉记者 逆。 通常,非常大质量的超大质量黑洞(大约是太阳的100亿倍)位于大星系的核心,大型星系本身通常位于星系团的区域。 “这些特殊的地点很少见,所以这些怪物黑洞也应该是罕见的。”迄今为止最大的超大质量黑洞位于Coma星团的NGC 4889星系中,最高的210亿太阳质量。
相比之下,新的黑洞是在距离我们2亿光年远的星系中发现的,称为NGC 1600,距离昏迷星团很远。它与其他99.98%的宇宙非常相似 - 这意味着它主要是空的空间。在这样一个地区找到一个只有几十亿太阳质量的黑洞,NGC 4889庞然大物是完全出乎意料的。
当你考虑这些超大质量黑洞的太阳质量估计实际意味着什么时,事情也是一个很大的陌生人。 NGC 4889黑洞的上限是210亿太阳质量,但下限实际上是30亿。同时,更准确地说,NGC 1600黑洞的太阳质量在15.5到185亿之间。
所有这些都提出了一个问题:NGC 1600的超大质量黑洞只是一次性的例外,还是更真实地说明世界上有多少常见的超大质量黑洞呢?
在NGC 1600的情况下,情节变得更加浓密。那个星系周围的恒星正在四处移动,好像黑洞是二进制的(即两个黑洞在银河核心处相互绕行)。二元黑洞被认为在大型星系中很常见,因为星系通过与其他星系结合而生长。如果每个都有自己的黑洞,它们都会合并到新星系的中心并相互绕轨道运行直到它们发生碰撞。
这可能与NGC 1600有关。而且马和她的同事们有兴趣发现有一个很大的原因:如果中心确实曾经是一对合并过的黑洞,那么这个事件会产生引力波被发现。
“这些将是两个月前LIGO发现的黑洞双星的超大质量版本,”马云说。不幸的是,发射的波的频率远低于LIGO和即将到来的eLISA任务以及其他引力波项目所针对的频率。
尽管如此,新研究结果可能会打破大多数研究黑洞的科学家到目前为止所遵循的脚本。 “黑洞和它们的主星系之间的关系更为复杂,取决于黑洞的进食历史以及位置”马云说。 “找到更多这些怪物黑洞将塑造我们对黑洞和星系之间相互作用的理解,以及它们在年轻宇宙中的类星体阶段的表现。”