• 寻找消失的黑洞:质量达太阳 100 亿倍,却踪迹全无

    2021-03-31 11:16:26 | 热度:

  •  质量达太阳100亿倍的黑洞踪迹全无,它到底遇到了什么?

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    编者按:宇宙中存在着许多超大质量的黑洞,它们一直在进行着自己的饕餮盛宴:吞噬周围的天体。在这个过程中,黑洞周围会形成耀眼的吸积盘以及强大的喷流,这都是人们观测黑洞的重要线索。然而,巨型星系团Abell 2261的出现,却使科学家们却遭遇到了黑洞研究的滑铁卢。本文经授权翻译自《纽约时报》,作者Dennis Overbye,原文标题Missing: One Black Hole With 10 Billion Solar Masses。

    哈勃太空望远镜拍摄到的星系团 Abell 2261(左中)。它的直径约为100万光年,是银河系直径的10倍。图片来自《纽约时报》

    天文学家们相信,宇宙中几乎每个大星系的中心都潜藏着一个超大质量的黑洞,其质量是太阳的百万倍或数十亿倍。星系越大,其中心的黑洞就越大。

    由于中心黑洞的质量通常与星系本身的质量一致,所以当十年前,太空望远镜科学研究所(Space Telescope Science Institute)的马克·波斯特曼(Marc Postman)用哈勃太空望远镜勘测星系团时,发现一个超巨型星系的中心没有黑洞的影子,这让人们感到非常惊讶。正常情况下,由于巨型黑洞的强大引力,将分散的恒星以及行星吸附成为一个个的星系。这就是为什么星系的中心会闪闪发光的原因。

    但是,这个庞大星系的核心,本该星光点点,实际上却什么也没有。而且,一团直径约2万光年的恒星云,本应该是星系的中心,但并不在它该处的位置。

    托德·劳尔(Tod Lauer)是一名美国星系核专家。当他回忆起,马克发给他的这个消息,依旧止不住感叹:“哦,天呐,这真的很不寻常。”

    在此后的几年里,这两位研究人员和他们的同事一直在寻找那些向黑洞坠落时产生的X射线或无线电波。

    这个消失的黑洞位于星系团Abell 2261(正式名称为:A2261-BCG)中心的巨大星系中,该星系距地球约27亿光年,位于北天的武仙星座,离织女星不远。据经验来看,这个黑洞的预估质量至少是太阳的100亿倍,其质量可以与宇宙中某些最大的已知黑洞的质量相媲美。要知道,银河系中心的黑洞也只是太阳质量的400万倍左右。

    那么,大自然究竟把这个“巨无霸”藏在哪里了呢?

    现在存在两种猜测:一种可能是,黑洞是存在的,但吞噬物质的速度太慢而无法产生可检测的X射线信号;另一种可能性则是,这个消失的黑洞被彻底“弹”出了宿主星系的中心。

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