在遥远的星系中发现的怪物黑洞
        天文学家发现了可能是迄今为止探测到的最大质量的黑洞。

         这个宇宙庞然大物接近宇宙中可能的理论上限,比我们银河系中心的黑洞重 10,000 倍。

         它存在于有史以来观测到的最大质量星系之一——宇宙马蹄形——它太大了,以至于扭曲了时空,并将背景星系的经过光扭曲成一个巨大的马蹄形爱因斯坦环。

         根据 8 月 7 日发表的一篇新论文,超大质量黑洞的规模如此之大,相当于 360 亿个太阳质量皇家天文学会月刊。

         人们认为,宇宙中的每个星系的中心都有一个超大质量黑洞,而更大的星系拥有更大的黑洞,称为超大质量黑洞。

         “这是迄今为止发现的十大质量最大的黑洞之一,而且很可能是质量最大的黑洞,”朴茨茅斯大学的研究员托马斯·科利特教授说。

         “大多数其他黑洞质量测量都是间接的,并且具有相当大的不确定性,因此我们真的不确定哪个最大。 然而,由于我们的新方法,我们对这个黑洞的质量有了更多的确定性。

         研究人员结合引力透镜和恒星运动学(研究内部恒星运动)探测了宇宙马蹄黑洞星系以及它们围绕黑洞移动的速度和方式)。

         后者被视为测量黑洞质量的黄金标准,但在非常接近的宇宙之外并不真正起作用,因为星系在天空中看起来太小,无法解析超大质量或超大质量黑洞所在的区域。

         Collett 教授说,添加引力透镜帮助该团队“向宇宙推进得更远”。

         “我们检测到黑洞的影响一分为二方式 - 它正在改变光在经过黑洞时所走的路径,并导致其主星系内部区域的恒星移动速度极快(近 400 公里/秒)。

        :“通过结合这两项测量,我们可以完全确信黑洞是真实的。

         首席研究员、巴西南里奥格兰德联邦大学 (UFRGS) 的博士生卡洛斯·梅洛 (Carlos Melo) 补充道:“这一发现是针对一个'休眠'黑洞——一个不是观察时积极吸积物质。

         “它的探测纯粹依赖于其巨大的引力及其对周围环境的影响。

         “特别令人兴奋的是,这种方法使我们能够探测和测量宇宙中这些隐藏的超大质量黑洞的质量,即使它们完全沉默。”

         宇宙马蹄黑洞距离地球很远,距离地球约 50 亿光年。

        “通常,对于此类远程系统,只有在黑洞处于活动状态时才有可能进行黑洞质量测量,”梅洛说。 “但这些基于增生的估计往往伴随着巨大的不确定性。

         “我们的方法将强透镜与恒星动力学相结合,即使对于这些遥远的系统,也能提供更直接、更稳健的测量。”

         这一发现意义重大,因为它将帮助天文学家了解超大质量黑洞与其宿主之间的联系星系。

         “我们认为两者的大小密切相关,”科利特教授补充道,“因为当星系生长时,它们可以将物质输送到中心黑洞上。

        :“其中一些物质会生长黑洞,但其中很多物质会在一个非常明亮的源中发光,称为类星体。 这些类星体向它们的宿主星系倾倒了大量能量,从而阻止了气体云凝结成新恒星。

         我们自己的星系银河系拥有一个 400 万个太阳质量的黑洞。目前,它的增长速度还不够快,无法像类星体一样释放能量,但我们知道它过去已经这样做了,将来可能会再次这样做。

         研究人员表示,仙女座星系和我们的银河系正在一起运动,预计将在大约 45 亿年内合并,这是我们的超大质量黑洞最有可能再次成为类星体的时间。

         宇宙马蹄形系统的一个有趣特征是,宿主星系是一个所谓的化石群。

        化石群是宇宙中质量最大的引力束缚结构的最终状态,当它们坍缩成一个没有明亮伴星的极大星系时就会出现。

         “很可能所有最初存在于伴星系中的超大质量黑洞现在也已经合并,形成了我们探测到的超大质量黑洞,”科利特教授说。

         “所以我们看到了星系形成的最终状态和黑洞的形成。

         宇宙马蹄形黑洞的发现在某种程度上是一个偶然的发现。 它是在研究人员研究银河系的暗物质分布时发生的,试图更多地了解这种神秘的假设物质。

         现在他们已经意识到他们的新方法适用于黑洞,他们希望使用来自欧洲航天局欧几里得太空望远镜的数据来探测更多的超大质量黑洞及其宿主来提供帮助了解黑洞如何阻止星系形成恒星。