離銀河系最遠的衛星星系「獅子座 I」,發現超乎尺寸的巨大黑洞

作者 | 發布日期 2021 年 12 月 02 日 18:28 | 分類 天文 Telegram share ! follow us in feedly


在環繞銀河系運轉的 11 個衛星星系中,獅子座 I 是距離最遠的一個,該星系質量比銀河系還要小 30 倍。然而天文學家最近卻在這樣一個小星系中,發現它擁有質量幾乎與銀河系中央超大質量黑洞人馬座 A* 一樣巨大的黑洞。

獅子座 I(Leo I)星系直徑約 2,000 光年,是位於獅子座內一個矮橢球星系,也是環繞銀河系運轉的 11 個已知衛星星系中距離最遠之一個,約 820,000 光年。由於與大多數繞銀河系運行的矮星系不同,獅子座 I 內暗物質並不多,因此德克薩斯大學奧斯汀分校團隊決定測量該星系從邊緣到中心的暗物質密度、分布、變化,想知道暗物質是否越往星系中心越多,也想驗證獅子座 I 輪廓是否與舊望遠鏡數據結合電腦模型得出的結果相匹配。

利用 2.7公尺口徑哈蘭·史密斯望遠鏡上的 VIRUS-W 儀器進行觀測,再將新數據輸入模型並以超級電腦運算後,研究團隊卻得到了驚人結果:獅子座 I 或許不需太多暗物質,但這個比銀河系還要小 30 倍的星系,中心卻存在一個幾乎和銀河系中心超大質量黑洞人馬座 A* 一樣大的黑洞──約 400 太陽質量。

▲ 銀河系距離最遙遠的衛星星系獅子座 I(Leo I)。(Source:德克薩斯大學奧斯汀分校

研究作者 María José Bustamante 表示,這項發現可能動搖天文學家對星系演化的理解程度,因為過去對於矮橢球星系中的巨大黑洞沒有任何解釋。

隨著時間推移,當像獅子座 I 這樣的小星系落入更大的星系時,前者黑洞會與較大星系的黑洞合併,從而增加後者質量,天文學家可以密切觀察黑洞如何在大質量星系中成長茁壯。

新論文發表在《天文物理期刊》(The Astrophysical Journal)。

(首圖來源:Scott AnttilaAnttler, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons)

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