在地球三億光年外,這個星系中心竟有三個超大質量黑洞!

2021-01-16 博科園
博科園:本文為天文學類

螺旋星系(Spiral Galaxy)看著像一個鑲滿星星的風車,比如我們美麗的銀河系,但並非所有星系都呈漩渦結構,例如不規則星系NGC 6240。NGC 6240星系距地球約3億光年。長期以來,科學家認為,該星系是由兩個星系碰撞而成,因為星系中心有兩個黑洞。目前,這些星系正以每秒幾百公裡的速度彼此靠近,仍在碰撞融合。

但據外媒報導,一項發表在《天文學與天體物理學》期刊上的新研究表明,科學家在NGC 6240星系中心發現了第三個超大質量黑洞。該發現表明NGC 6240可能是由三個星系碰撞而成。研究小組利用智利甚大望遠鏡(VLT)對NGC 6240星系中心黑洞的運動及質量進行觀測。

巨型星系中心通常存在超大質量黑洞,這類黑洞的質量可達太陽質量的1億倍。以銀河係為例,超大質量黑洞是驅動星系運動的引擎,使圍繞銀河系中心的數十億顆恆星和行星保持旋轉。但NGC 6240有些不同。NGC 6240首先是不規則狀星系,其體型巨大且非常明亮。天文學家猜測,星系中大量的塵埃、正在形成的恆星以及超大質量黑洞導致了這些強光。

圖註:三個黑洞N、S1和S2的分布狀況。圖中綠色表示黑洞周圍被輻射電離的氣體;環狀紅線表示星光的輪廓;白色箭頭條的長度對應1000光年。通過高空間解析度觀測,我們能夠證明NGC 6240的中心不是像之前假設的那樣有兩個黑洞,而是有三個超大質量黑洞,這項研究的主要作者、哥廷根大學的沃爾弗拉姆(Wolfram Kollatschny)說道。這三個黑洞相距較近,都處在一片直徑不到3000光年的區域。天文學家說,這片區域的大小還不到該星系的百分之一。星系如何形成,又如何隨時間演化,這都是天文學家要研究的。

例如,銀河系也被認為在數十億年前吞噬了一個較小的星系,這導致其外緣有兩個不同的恆星群。然而,對於像NGC 6240這樣的大型星系,其形成和演化還有許多未解之謎。「到目前為止,在宇宙中還從未發現過如此集中的三個超大質量黑洞,」該研究合著者之一、波茨坦大學萊布尼茨天體物理研究所的彼得(Peter Weilbacher)說道。

現在的觀測則為三個星系及其中心黑洞同時合併提供了證據。「如果幾個星系同時合併,那麼,最大的星系及其中心的超大質量黑洞則能以快得多的速度進行演化,」彼得說道。研究人員說,隨著時間的推移,這三個超大質量黑洞很可能在幾百萬年後合併。屆時,預計將產生強大到難以置信的引力波。

文轉自:騰訊太空/qqtaikong翻譯:羽佳;審核:喬輝博科園|科學、科技、科研、科普關注【博科園】看更多大美宇宙科學

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