研究发现巨大黑洞在恒星密集的环境中形成

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  质量约为10到100倍太阳质量的黑洞是垂死恒星的残余物,而质量超过太阳100,000倍的超大质量黑洞则位在大多数星系的中心,但宇宙中还散布着一些明显但类型更为神秘的黑洞,这些黑洞的质量从100到100,000个太阳质量不等,不仅难以测量,甚至连它们是否存在都备受争议。研究团队透过分析NASA钱卓拉X射线天文台所拍摄108个拥有核星团(nuclear star cluster)星系的影像,寻找巨大黑洞的特征,而这项新的研究将可以解释这些黑洞是如何透过摧毁上千颗的恒星以增加其质量。

  研究人员表示中等质量黑洞生成的关键可能是在于它们的环境,研究人员观察了星系中心非常密集的恒星星团,由于恒星非常接近,因此许多恒星将在星系团中心黑洞的引力范围内通过。其研究表明如果星团中的恒星密度高于底限时,那么位于星团中心的恒星质量黑洞将因拉拢、撕碎及吸纳附近的恒星时快速增长。在此次研究的星团中,密度高于此底限的星团,其发展中的黑洞数量约是低于密度底限星团的两倍,而密度底限值取决于星团中恒星移动的速度。天文学家表明这个过程可以在宇宙历史的任何时候发生,这表示中等质量的黑洞可以在大爆炸后数十亿年形成,直到今天。该研究成果发表于《The Astrophysical Journal》期刊上。(编译/台北天文馆赵瑞青)

星系显示其中心附近黑洞生长的证据。钱卓拉X射线(蓝色)叠加在来自哈勃太空望远镜所拍摄的星系NGC 1385、NGC 1566、NGC 3344和NGC 6503的光学影像上。
图说:图中这些星系显示其中心附近黑洞生长的证据。钱卓拉X射线(蓝色)叠加在来自哈勃太空望远镜所拍摄的星系NGC 1385、NGC 1566、NGC 3344和NGC 6503的光学影像上。图片来源:NASA/CXC/Washington State University / Baldassare et al. / ESA / STScI.

资料来源:SCI-NEWS

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