超大質量黑洞再打破規則,成長速度超越宿主星系中的恆星

作者 | 發布日期 2018 年 02 月 19 日 11:46 | 分類 天文 , 尖端科技 , 自然科學 follow us in feedly

材料都還沒端熟,超大質量黑洞已經開始狼吞虎嚥了。來自美國和西班牙的兩項獨立研究各自第一次表明,有些超大質量黑洞的擴張速度比預想中還要快,實際上甚至超越了同一星系中其他恆星的增長速度,而其背後機制我們尚不清楚。



我們知道恆星成長需要一定的材料與時間,但來自美國賓州大學一項新研究卻發現了完全相反的情況:在宿主星系中央,一個比其他恆星還要飢餓異常的超大質量黑洞。

該團隊使用美國太空總署的錢卓拉 X 射線望遠鏡、哈勃太空望遠鏡與其他天文台的大量數據計算距離地球 4.3 億至 122 億光年間,一些星系中超大質量黑洞與恆星成長率的比率,一般認為,這個比例對所有星系而言都大致恆定。

然而事實是,一個包含約 1,000 億倍太陽質量的星系,其超大質量黑洞與恆星成長率的比率,比含 100 億倍太陽質量的星系還要高出 10 倍。為什麼會發生這種現象?賓州大學研究合著者 Niel Brandt 認為,也許是因為大質量星系餵食黑洞的效率比質量小一些的星系還要好,儘管黑洞迅速擴張的背後確切原因仍不清楚。

▲ 天文學家利用錢卓拉 X 射線望遠鏡、哈勃太空望遠鏡等數據,發現成長速度超越恆星的超大質量黑洞。(Source:NASA

另一項來自西班牙太空科學研究所的論文發表在《皇家天文學會》期刊,加以證實了上述賓州大學研究的結論,這個團隊檢查了 72 個星系(距離地球約 35 億光年)中的超大質量黑洞,發現有許多黑洞確實比預期的還要大得多,也就是棲於大質量星系中的超大質量黑洞更會吃。

西班牙研究的第一作者 Mar Mezcua 指出,也許是因為超大質量黑洞在搶食比賽中奪得先機,但我們都知道黑洞是宇宙中的極端天體代表,而極端往往會打破大家都遵循的規則,所以黑洞位於大質量星系中會成長得更快,天文學家驚訝過後似乎也就沒那麼意外了,現在只需要進一步探討其背後形成機制。

(首圖為示意圖,來源:NASA