天文学家在仙女座大星系中探测到可能的中等质量黑洞

宇宙中有许多“恆星质量”黑洞,质量达数十倍的太阳质量,是由大质量恆星坍缩而成。还有更容易被观察到的“超大质量”黑洞,质量为数百万至数十亿倍于太阳,座落于星系的中心,形成的原因尚未釐清。由于两者质量差距巨大,基本上恆星质量黑洞没有足够的时间演化成宇宙早期就存在的超大质量黑洞。而有一种论点认为,形成超大质量黑洞的种子介于10²到10⁵个太阳质量之间,它们也就是“中等质量”黑洞。

天文学家在仙女座大星系中探测到可能的中等质量黑洞

儘管可能是超大质量黑洞演化的重要关键,但中等质量黑洞还没有得到观测的证实。测量黑洞质量的最佳方法是观察其周围恆星的运动,此方法却不适用于中等质量黑洞,因为它们的重力影响范围比超大质量黑洞小,也不像恆星质量黑洞有伴星的行为做观察。中等质量黑洞存在的真实性是科学家近年不断努力的方向。

最近有研究团队利用哈勃太空望远镜与双子星天文台的光谱仪,研究位于仙女座大星系(M31)中质量最大的星团B023-G078,藉由恆星的运动分析星团中心緻密的大质量天体是否为中等质量黑洞。团队使用一种称为珍氏各向异性模拟(Jeans anisotropic modeling)的方法,计算星团内数个恆星的速度,这取决于中心物体的质量与大小。找出的最佳拟合模型质量为9×10⁴个太阳质量,完全就是中等质量黑洞的范围!

但研究团队也不能排除中心的质量是由多个恆星质量黑洞产生,使用更高解析度的光谱仪将能加以验证。而B023-G078星团中恆星的金属丰度分佈广泛,团队认为它可能是一个与仙女座合併的小星系后的残馀,形成被剥离的核星团(nuclear star cluster)。结合恆星丰度的观测与恆星速度拟合出的中心质量,研究团队倾向认为该星团中确实存在一个中等质量黑洞!

【图:美国利物浦约翰摩尔斯大学;文:节录自台北市立天文科学教育馆网页】研究全文刊登在2022年1月11日出版的《天体物理学报》;标题是:Detection of a 100,000 M⊙ black hole in M31’s Most Massive Globular Cluster: A Tidally Stripped Nucleus

本文由奇点天文作者上传并发布,奇点天文仅提供文章投稿展示,文章仅代表作者个人观点,不代表奇点天文立场。

给TA充能
共{{data.count}}人
人已充能
三生万物奖宇宙之谜

天文学家发现仙后座A超新星爆炸的不对称现象

2022-4-2 18:47:33

三生万物奖宇宙之谜

哈勃太空望远镜找到有史以来最遥远的单星距离地球280亿光年

2022-4-2 18:51:53

0 条回复 A文章作者 M管理员
    暂无讨论,说说你的看法吧
个人中心
购物车
优惠劵
今日签到
有新私信 私信列表
搜索