第四個案例,天文學家從超緊湊星系中發現超大質量黑洞

作者 | 發布日期 2018 年 08 月 18 日 12:55 | 分類 天文 , 航太科技 follow us in feedly

一個半徑不到銀河系千分之一的超小矮星系 Fornax UCD3,其中心超大質量黑洞的規模卻相當於銀河系中心的人馬座 A*,令天文學家嘖嘖稱奇。



依科學界目前共識,宇宙中所有星系中心都有一個超大質量黑洞,比如坐鎮銀河系的超大質量黑洞就是人馬座 A*(Sagittarius A*),其周遭可能還被 10,000 個小黑洞包圍。只不過,若從一個超小型星系中找到等同於人馬座 A*的超大質量黑洞,那就是個罕見事件,莫斯科國立大學(MSU)團隊最近介紹的星系 Fornax UCD3 就是其中佼佼者。

Fornax UCD3 位於天爐座星系團(Fornax galaxy cluster)內,距離銀河系約 6,000 萬光年,屬於過去 20 年才發現具有不尋常特徵的超緊湊矮星系(Ultra-compact dwarf galaxy,UCDs),通常星系半徑不超過 300 光年,但總質量可達 1 億倍太陽質量,這導致內部恆星會相當擁擠密集;相比之下,我們的銀河系半徑至少 50,000 光年,而質量達太陽數千億倍。

至於 Fornax UCD3 中心黑洞的質量則達太陽 350 萬倍,相當接近人馬座 A* 的 410 萬倍太陽質量。更有趣的地方在於,這個超大質量黑洞占據了星系總質量高達 4%,相比之下一般星系的超大質量黑洞頂多占據星系總質量 0.3%。

再者,Fornax UCD3 星系整體而言比銀河系還要明亮,有許多恆星都富含 α 元素金屬、上了年紀的恆星相當多,可以說這裡是恆星養老院,至今為止,包括 Fornax UCD3 在內,天文學家只找到 4 個在中心藏有超大質量黑洞的超緊湊矮星系,研究人員認為,這些矮星系的超大質量黑洞應是從它們的「祖先星系」繼承得來,至於祖先星系大部分身體已被其他更大星系給剝離吞併。

但要支持這項假設,天文學家必須找到更多藏有超大質量黑洞的超緊湊星系——至少 5 個。在接下來的研究中,他們將繼續調查這類型星系。新研究發表在《皇家天文學會月刊》。

註:天爐座星系團雖然遠比室女座星系團小,但仍是 1 億光年範圍內排名第二的富星系團。

(首圖來源:NASA