天文學家發現移動中的超大質量黑洞

作者 | 發布日期 2021 年 03 月 17 日 8:30 | 分類 天文 Telegram share ! follow us in feedly


哈佛─史密松天體物理中心科學家,發現超大質量黑洞在星系裡明顯移動的例子,相關結果發表在《天文物理期刊》。超大質量黑洞因質量較大移動不易,如同移動保齡球比足球困難一樣,科學家預期超大質量黑洞(數百萬倍太陽質量)幾乎不會移動。

科學家花了 5 年,觀測和比較 10 個星系和中心超大質量黑洞的速度,假如兩者不同,代表黑洞曾受擾動。科學家選擇觀測吸積盤(物質繞轉掉進黑洞前所形成的結構)帶水分子的超大質量黑洞和星系。當水分子繞轉黑洞,特殊條件下可在無線電波段產生邁射(原理如同雷射,但光頻段為無線電波)。結合數個電波天線搭配超長基線干涉術(利用數個電波望遠鏡同時觀測訊號,以模擬成一個大口徑的望遠鏡)來觀測邁射訊號,可以精確測量鄰近黑洞物質的速度,並進一步得到黑洞速度。

觀測的十個星系,有個星系(J0437+2456,距離 2.3 億光年)超大質量黑洞(約 300 萬倍太陽質量)有移動,後續藉由 Arecibo 和 Gemini 天文台的觀測亦確認此發現。此超大質量黑洞相對星系移動的速度約秒速 50 公里。

科學家推測可能的原因有二,一是觀測到的是剛經過黑洞合併後的新生黑洞,還在安頓的過程尚有些速度,另一可能是此為兩個超大質量黑洞形成的雙星系統,因另一黑洞缺乏邁射無法用無線電波觀測。雖然科學家預期超大質量黑洞雙星的存在,但尚未明確觀測到,目前還需要更多觀測確定此超大質量黑洞運動的原因。

▲ 星系 J0437+2456 認為是移動中的超大質量黑洞所在地。(Source:Sloan Digital Sky Survey)

(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖來源:pixabay

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