巨大的黑洞不断逃避侦查,科学家无法解释

2021-01-04 21:03:57

超大质量黑洞被认为潜伏在大多数(如果不是全部)星系的心脏。例如,我们自己的银河系就拥有多达400万个太阳,而M87(有史以来唯一直接成像的黑洞)使太阳系的天秤数达到了24亿个。

天文学家,位于距地球约27亿光年的阿贝尔2261星团核心的大星系,应该有一个更大的中心黑洞-一个吞噬光的怪物,重达30亿到1000亿个太阳。从银河系的质量估计。但是到目前为止,这种奇异的物体都逃避了检测。

例如,研究人员以前曾使用NASA钱德拉X射线天文台在1999年和2004年收集的数据寻找从银河系中心流出的X射线。X射线是潜在的黑洞特征:当材料掉入黑洞的花胶中时,它会加速加速并发热,从而发出大量高能X射线光。但是那次狩猎没有任何结果。

现在,一项新的研究使用了2018年的钱德拉观测,对同一个星系中的X射线进行了更深入的搜索。这项新的尝试并不仅仅是在银河系的中心。它还考虑了在怪物银河合并后黑洞被冲向腹地的可能性。

当黑洞和其他巨大物体碰撞时,它们会在时空中甩掉涟漪,这就是引力波。科学家们说,如果发射的波在所有方向上都不对称,那么它们最终可能会将合并的超大质量黑洞推离新近膨胀的星系的中心。

这样的反冲黑洞纯粹是假想的生物。迄今为止,没有人明确发现过一个。实际上,尚不清楚超大质量黑洞是否彼此足够靠近以产生引力波并合并。到目前为止,天文学家仅验证了合并的小得多的黑洞,"美国宇航局官员在一份有关这项新研究的声明中写道。

"对反冲超大质量黑洞的探测将使使用和发展观测站的科学家感到胆大,因为它们通过合并超大质量黑洞来寻找引力波,"他们补充说。

研究人员说,阿贝尔2261的中央星系是寻找这种独角兽的好地方,因为它有可能发生戏剧性合并的几种迹象。例如,哈勃太空望远镜和地基斯巴鲁望远镜的观测表明,其核心(最高恒星密度的区域)比其大小的星系预期的要大得多。而且最密集的恒星斑块距离银河系中心约2,000光年,这是离星系很远的地方。美国宇航局官员写道。

在这项新研究中,密歇根大学的Kayhan Gultekin领导的一个研究小组发现,最浓的热气不在银河系的中心区域。但是钱德拉(Chandra)的数据并未显示出任何重要的X射线源,无论是在银河系核心还是在更远的恒星团中。因此,遗漏的超大质量黑洞的奥秘依然存在。

这个谜团可以由哈勃的继任者-美国宇航局强大的大型詹姆斯·韦伯太空望远镜-解决,该望远镜计划于2021年10月发射。

如果詹姆士·韦伯(James Webb)在星系的心脏或其较大的恒星团之一中未发现黑洞,那么最好的解释是黑洞已完全退缩到银河系的中心星系,"美国宇航局官员写道。

这项新研究已被美国天文学会的期刊接受发表。您可以在在线预印本网站arXiv.org上免费阅读。

迈克·沃尔(Mike Wall)是"的作者在那里" (大中央出版社,2018年;卡尔·泰特(Karl Tate)插图),一本关于寻找外星生命的书。在Twitter @michaeldwall上关注他。在Twitter @Spacedotcom或Facebook上关注我们。

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