這是一個有這百萬個太陽的質量,每天吞噬著星星的黑洞

2020-12-05 天文在線

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這裡有一個是太陽質量34億倍的黑洞，正在每天粗暴的吞噬周圍的恆星。

在20世紀60年代，科學家們開始推測在宇宙中可能有質量非常巨大的黑洞——超大質量黑洞（SMBHs）——他們可以給活躍星系的核提供能量（也稱類星體）。十年後，天文學家們發現在銀河系的中心存在一個SMBH(人馬座A)；並且到20世紀90年代，宇宙中的大多數星系都可能有一個。

從那時起，天文學家們一直在尋找他們能找到的最大的SMBH,只是希望能夠看到這些東西有多大！多虧了澳大利亞國立大學天文學家的新研究，最新的不可置疑的重量級競爭者被發現了，大概有太陽質量的340倍，這個SMBH(J2157)是至今觀測到的增長最快的黑洞和最大的類星體,這個團隊的研究最近發表在《皇家天文學會月報》上,由克里斯多福·昂肯博士領導——天空地圖儀望遠鏡的運營經理。他與來自天文學和天體物理研究院（RSAA）和澳大利亞國立大學重力天體物理中心（CGA）以及歐洲南方天文臺（ESO）和斯圖爾特天文臺的研究人員一起參與。

美國航天局的斯皮策天文望遠鏡捕捉到了這張令人震驚的銀河系中心的紅外線圖像,是在黑洞人馬座A存在的地方。

來源：美國宇航局/噴氣推進實驗室——加州理工學院同一個團隊利用蓋亞天文臺，廣域紅外勘測探測器（WISE）太空望遠鏡和天空測繪器南方天空測量的數據,發現了J2157,這是他們在2018年做的，這項特別的研究由澳大利亞研究委員會全天空物理學卓越中心（CAASTRO）成員克裡斯蒂安·沃爾夫領導的,他也參與了這項最新的研究。

正如他們在當時指出的。

J2157是至今觀測到的已知宇宙中最亮的類星體，他們將其歸因於它的中心存在一個SMBH,更多的是他們能夠排除這種可能性，它的亮度是引力透鏡的結果，在引力透鏡作用下，中間星系和其他大質量物體的存在是放大J2157亮度的原因。

這是很有可能的，考慮到J2157星系在距離地球12.5億光年之外，因此它需要穿越巨大的時空才能引起我們的注意。

在最新的研究中，Dr.Onken和他的團隊依靠歐洲南方天文臺與在智利的VIL系列望遠鏡收集的數據來約束SMBH 在J2157星系中心的距離和質量。

正如Dr. Onken在澳洲國立大學最近的新聞稿上所言，他們的發現相當令他們驚訝：

這個黑洞的質量大約是銀河系中心黑洞質量的8000多倍。

如果銀河系中心的黑洞想要增長到如此大，它就不得不吞噬掉三分之二在我們星系中的恆星。

我們看見它發出的光，而那個時候宇宙僅僅只有1. 2億的年齡，遠遠少於當前年齡的10%

在早期的宇宙中，這是質量最大的黑洞。

已經有團隊研究表明J2157星系內包含快速增長SMBH黑洞在這個星系中心區域定期的消耗星系物質。

但是事實是快速增長的SMBH誕生於在宇宙大爆炸後僅僅只有1.2億年，這簡直令人震驚。

正如歐洲南方天文臺邊福延博士所言"當我們意識到黑洞在快速增長時，我們知道我處在大量的黑洞上面。黑洞能吞噬多少物質取決於組成它自身的質量有多大。所以對於這個黑洞以如此高的速率狂吞周圍的物質，我們可以認為它是新紀錄的保持者。而且現在我們知道了"

但是同樣有意義的是J2157可以告訴我們有關早期宇宙以及後續的演變。

一段時間以來，天文學家們一直在早期宇宙中尋找更多像SMBH的黑洞們來看它們是如何影響星系以及整個宇宙的演變。

同時，他們也一直在尋找有關為什麼SMBH們在短時間內長的如此巨大的答案。

雖然這些問題仍未解決，但是發現古老又超大規模巨大質量的黑洞可以提供一些有用的線索。發現這一問題背後的團隊已經在尋找大爆炸不久後的更多存在於星系中心的黑洞，希望他們能找到額外的線索。哈勃望遠鏡拍攝到一架5000光年長的噴氣式飛機從活躍的星系M87噴射出來。

美國國家航空和宇宙航行局NASA和哈勃遺產小組（STSCL/AURA），還有歐洲南方天文臺的工作人員天文學家Fuyan Bian博士說："通過這些巨大的黑洞，我們非常激動可以看到和了解這個正在膨脹中的宇宙。這個星系是早期宇宙中的龐然大物之一，還是黑洞吞噬了它周圍的大量的物質？我們還要繼續研究去弄清楚它。"

在過去的幾十年裡天文學和天體物理學領域最重要的發展之一就是有能力看的更遠更清晰。通過更深入地觀察宇宙，他們也能夠更深遠的回顧時間，去看這個宇宙在年輕時候的樣子。這也使得科學家去完善宇宙學理論，到底宇宙曾經是如何發展和演變的。

隨著部署下一代望遠鏡、人工智慧、機器學習和數據共享的不斷發展，我們在接下來幾年和幾十年裡所期待的關於更有道理的宇宙學問題將會被解答。

相關知識：

黑洞是一種引力非常強大的時空區域，以至於沒有粒子、電磁輻射或者光可以從它逃脫。廣義相對論預測，足夠緊湊的質量可以使時空變形成黑洞。

事件視界被稱為無法逃脫的區域邊界。雖然事件視界對穿越它的物體有巨大的影響，但根據廣義相對論，它沒有局部可探測的特徵。

作者：MATT WILLIAMS

FY：Astronomical volunteer team

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