哈勃發現可能由小黑洞合并成的超大黑洞
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- 時間:2010-5-27 14:27:31 來源:新浪科技
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哈勃太空望遠鏡拍到的清晰圖片顯示，一個超大質量黑洞位于距離它所在的星系中心較遠的地方。這個位移黑洞可能是兩個較小黑洞合并在一起的產物，但也有可能是由星系核心噴出的物質流推擠的結果。
幾乎每個星系的中心都有一個超大質量黑洞，它們的質量比太陽大數百萬到幾十億倍。天文學家認為，星系經常相撞在一起，合并成一個更大的星系。理論認為，當星系合并時，它們的黑洞也會結合在一起。以前的觀測數據曾發現正在進行中的這種合并現象，但是在它們結合在一起前，兩個黑洞之間相距數千光年。佛羅里達理工學院的埃里克·帕爾曼5月25日在美國天文協會會議上說：“這是我們第一次看到正在進行合并的星系。”該研究成果還將發表在《天體物理學雜志通訊》雜志上。
帕爾曼和同事們對梅西爾87(也稱為M87)星系的圖片進行了分析，這些圖片是由哈勃太空望遠鏡上的高清相機——高新巡天照相機拍到的。本來黑洞是看不到的，但是在它逐漸變成龐然大物的過程中，會有大量氣體和塵埃被它吸進去，這個區域被稱作活動星系核心，它會發出亮光，看起來比周圍區域更亮，暴露出黑洞所在的位置。該科研組找出這種明亮核心的位置，發現它距離主星系的中心大約有22光年。
佛羅里達理工學院的丹尼爾·巴赫爾多在此次會議上說：“這個超大質量黑洞并沒呆在我們認為它應該呆在的地方。但是它的偏移量非常微小。”關于這個問題，研究人員提出4個可能的解釋。首先，他們認為這是兩個正在旋轉著合并在一起的黑洞中的一個。但是他們卻找不到第二個本應跟它大致一樣大的黑洞。巴赫爾多說：“大自然很難把星系里質量這么大的黑洞隱藏起來。”
研究人員還排除了以下可能性：這個黑洞移位是由M87里的其他星系和球狀星簇共同產生的引力造成的。因為它們共同產生的引力，只能使這個黑洞位移0.3光年。一種更切合實際的可能性，是M87噴出的物質流(延伸范圍超過5000光年)把這個黑洞從星系的中心推出來。對銀河規模的星系來說，這種物質流的力量非常小，但是如果這種物質流的年齡有1億歲或者更大，它就能很好地移動黑洞。巴赫爾多表示，要想讓這個黑洞位移那么遠，以前這個物質流的質量必須更大。
巴赫爾多說：“我們沒把這種可能性排除出去，因為我們對M87的成長史了解的并不全面。如果過去它產生的物質流的質量更大，就會有更多推力把這個黑洞推到現在的位置。”不過最有可能的解釋是，這個黑洞是兩個更小的黑洞合并在一起的產物。該理論認為，當兩個黑洞合并時，它們噴出的引力波產生的力量，會把黑洞推向遠方，使它在星系里飛行。由于很多星系都跟M87類似，因此偏離星系中心的黑洞在宇宙中可能非常普遍。
加州大學伯克利分校的朱莉·科默福德沒參與這項研究，她說：“我們認為，宇宙里有在引力波的反沖作用下游移的黑洞。該研究顯示，M87里的這個黑洞是游移黑洞的重要候選者。”巴赫爾多表示，不管M87的黑洞偏離中心有多遠，天文學家都應該重新考慮黑洞和星系是如何組成一個整體的。他說：“也許我們需要改變標準超大質量黑洞的定義，因為它并不一定位于星系中心，有時也會呆在距離中心不遠的地方。”
