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天文物理學家尋找距離第二近的超大質量黑洞,達太陽質量 300 萬倍


Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 兩位天文物理學家提出觀察距離地球第二近超大質量黑洞的方法。這超大質量黑洞質量是太陽 300 萬倍,位於矮星系 Leo I,離我們不到 100 萬光年。

這超大質量黑洞標記為Leo I*,2021年底由獨立天文團隊首次提出。團隊注意到恆星接近矮星系中心時速度加快,此為黑洞的重要證據,因直接成像黑洞不可能。

CfA天文物理學家Fabio Pacucci和Avi Loeb提出驗證超大質量黑洞存在的新方法,最近發表於《Astrophysical Journal Letters》。

Fabio Pacucci表示,黑洞是非常難捉摸的天體,有時喜歡和我們玩捉迷藏。光線無法逃出事件視界,但周圍環境可能非常明亮,如果有夠多物質落入引力井。但如果黑洞沒有吸積質量,就不會發光,望遠鏡就不可能發現它。

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這就是Leo I面臨的挑戰,矮星系通常缺乏吸積氣體,是否該放棄觀察它?

Fabio Pacucci表示,認為黑洞周圍遊盪恆星損失的少量質量可提供觀察Leo I*所需的吸積率。年老恆星變得非常大且呈紅色,稱為紅巨星,紅巨星通常產生很強的星風,將少部分質量吹散到周圍環境。Leo I*周圍似乎有夠多紅巨星,使Leo I*可觀測到。

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Avi Loeb表示,觀察Leo I*可能具開創性,這將是僅次銀河系中心黑洞的第二個最接近的超大質量黑洞,兩者質量非常相似,但所在星系比銀河系小千倍。這事實挑戰我們所知星系及中心超大質量黑洞如何共同演化的一切知識。這麼大的嬰兒怎麼會是如此苗條的父母所生的呢?

數十年研究表明:多數大質量星系中心都有個超大質量黑洞,黑洞質量達星系總質量十分之一。

Avi Loeb表示,就Leo I*而言,中心超大質量黑洞比估計大得多,是太陽幾百萬倍,類似銀河系中心黑洞。這令人興奮,因當意外發生,科學通常會取得最多進步。

那我們什麼時候能看到黑洞照片?Pacucci表示:還沒到那一步。

團隊已用NASA錢德拉X射線衛星和新墨西哥州的甚大陣列電波望遠鏡取得觀測數據,正在分析數據。

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