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天文学家发现巨型黑洞

2020-10-07 16:06 主页 来源:未知
天文学家发现巨型黑洞



黑洞可以相当大,但有还有大中之大的特殊级别——完全是张着大嘴的怪物般的巨型黑洞。天文学家似乎已经发现了一个绝对的样本,其质量是太阳的400亿倍。
 
 
 
 
这个黑洞在霍尔姆贝里15A星系的的中心,一个位于艾贝尔85星系中心大约7亿光年外的超大椭圆星系。
 
该天体是迄今为止发现的最大的黑洞之一,也是通过追踪其周围恒星的运动而发现的最大的黑洞。
 
 

 
 
 
图解: 位于M87中心的超大质量黑洞,推估质量达太阳的数十亿倍。这是人类史上第一张直接对黑洞观测的天文影像,由事件视界望远镜所拍摄,发表于2019年4月10日。
 
基于先前星系和星团的动力学计算得出Holm 15A*的质量估计是太阳质量的3100亿倍。然而,这些都是对黑洞的间接测量。这项新研究标志着人类对黑洞的第一次直接测量;这篇论文已经提交给《天体物理学杂志》,等待同行的评审。
 
 
 
 
“我们使用基于轨道的轴对称史瓦西模型来分析霍尔姆15A的恒星运动学,这些模型来自于VLT上MUSE新获得的高分辨率、宽场光谱观测结果。我们在Holm 15A中心发现了一个质量为(4.0±0.80)×10^10倍太阳质量的超大质量黑洞(SMBH)。
 
“这是在局部宇宙中直接动态探测到的最大的黑洞。”
 
 
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图解:大麦哲伦云面前的黑洞(中心)的模拟视图。请注意引力透镜效应,从而产生两个放大,以星云最高处扭曲的视野。银河系星盘出现在顶部,扭曲成一个弧形。
 
现在,它不是迄今为止发现的最大的黑洞,根据间接测量,类星体TON618上显然有一个黑洞的质量是太阳质量的660亿倍。
 
但是Holm 15A*在上面。黑洞有400亿个太阳质量,它的视界(也被称为史瓦西半径)将是巨大的,会吞没太阳系中所有行星的轨道,然后是大量的,超级大量的。
 
 
 
 
冥王星离太阳的平均距离为39.5天文单位(AU)。太阳风的顶层——太阳风不再强大到足以推动星际空间——被认为在123au左右。
 
在论文确定的Holm 15A*的质量处,其史瓦西半径约为790 AU。试着想象一下这么大的东西。
 
 
 
 
事实上,它甚至比研究人员提出的其他测量值还要大——这也许可以解释为什么很难通过间接方法确定Holm 15A*的质量。
 
研究人员写道:“霍尔姆15A的SMBH不仅是迄今为止最大的,而且考虑到该星系膨胀的恒星质量和恒星速度色散,它比预期的还要大4到9倍。”
 
然而,它符合两个早期星系与耗尽核心碰撞的模型。根据对星系外围恒星数量的预测,此时的核心恒星数量并不多。
 
 
 
 
研究人员写道:“我们发现,包括霍尔姆15A在内的核心星系的黑洞质量,分别与中心恒星表面亮度和质量密度成反比。”
 
他们打算继续研究这只令人惊叹的猛兽,进行更为复杂和详细的建模,并将其结果与观测结果进行比较,试图弄清楚黑洞究竟是如何形成的。
 
反过来,这可以帮助计算出这样的合并发生的频率——因此还有多少这样的超级大黑洞尚未被发现。
 
 
 
 
图解:艺术家想像中的类星体ULAS J1120+0641与被喧染的吸积盘。这是一个非常遥远的类星体,由一个质量是太阳20亿倍的黑洞所驱动。创建者:ESO/M. Kornmesser
 
参考资料
 
1.WJ百科全书
 
2.天文学名词