黑洞可以相當大,但有還有大中之大的特殊級別——完全是張着大嘴的怪物般的巨型黑洞。天文學家似乎已經發現了一個絕對的樣本,其質量是太陽的400億倍。

天文學家發現巨型黑洞,太陽質量也不過爲其1/40000000000

這個黑洞在霍爾姆貝里15A星系的的中心,一個位於艾貝爾85星系中心大約7億光年外的超大橢圓星系。

該天體是迄今爲止發現的最大的黑洞之一,也是通過追蹤其周圍恆星的運動而發現的最大的黑洞。

天文學家發現巨型黑洞,太陽質量也不過爲其1/40000000000

圖解: 位於M87中心的超大質量黑洞,推估質量達太陽的數十億倍。這是人類史上第一張直接對黑洞觀測的天文影像,由事件視界望遠鏡所拍攝,發表於2019年4月10日。

基於先前星系和星團的動力學計算得出Holm 15A*的質量估計是太陽質量的3100億倍。然而,這些都是對黑洞的間接測量。這項新研究標誌着人類對黑洞的第一次直接測量;這篇論文已經提交給《天體物理學雜誌》,等待同行的評審。

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“我們使用基於軌道的軸對稱史瓦西模型來分析霍爾姆15A的恆星運動學,這些模型來自於VLT上MUSE新獲得的高分辨率、寬場光譜觀測結果。我們在Holm 15A中心發現了一個質量爲(4.0±0.80)×10^10倍太陽質量的超大質量黑洞(SMBH)。

“這是在局部宇宙中直接動態探測到的最大的黑洞。”

天文學家發現巨型黑洞,太陽質量也不過爲其1/40000000000

圖解:大麥哲倫雲面前的黑洞(中心)的模擬視圖。請注意引力透鏡效應,從而產生兩個放大,以星雲最高處扭曲的視野。銀河系星盤出現在頂部,扭曲成一個弧形。

現在,它不是迄今爲止發現的最大的黑洞,根據間接測量,類星體TON618上顯然有一個黑洞的質量是太陽質量的660億倍。

但是Holm 15A*在上面。黑洞有400億個太陽質量,它的視界(也被稱爲史瓦西半徑)將是巨大的,會吞沒太陽系中所有行星的軌道,然後是大量的,超級大量的。

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冥王星離太陽的平均距離爲39.5天文單位(AU)。太陽風的頂層——太陽風不再強大到足以推動星際空間——被認爲在123au左右。

在論文確定的Holm 15A*的質量處,其史瓦西半徑約爲790 AU。試着想象一下這麼大的東西。

天文學家發現巨型黑洞,太陽質量也不過爲其1/40000000000

事實上,它甚至比研究人員提出的其他測量值還要大——這也許可以解釋爲什麼很難通過間接方法確定Holm 15A*的質量。

研究人員寫道:“霍爾姆15A的SMBH不僅是迄今爲止最大的,而且考慮到該星系膨脹的恆星質量和恆星速度色散,它比預期的還要大4到9倍。”

然而,它符合兩個早期星系與耗盡核心碰撞的模型。根據對星系外圍恆星數量的預測,此時的核心恆星數量並不多。

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研究人員寫道:“我們發現,包括霍爾姆15A在內的核心星系的黑洞質量,分別與中心恆星表面亮度和質量密度成反比。”

他們打算繼續研究這隻令人驚歎的猛獸,進行更爲複雜和詳細的建模,並將其結果與觀測結果進行比較,試圖弄清楚黑洞究竟是如何形成的。

反過來,這可以幫助計算出這樣的合併發生的頻率——因此還有多少這樣的超級大黑洞尚未被發現。

天文學家發現巨型黑洞,太陽質量也不過爲其1/40000000000

圖解:藝術家想像中的類星體ULAS J1120+0641與被喧染的吸積盤。這是一個非常遙遠的類星體,由一個質量是太陽20億倍的黑洞所驅動。創建者:ESO/M. Kornmesser

參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學名詞

3. sciencealert- MICHELLE STARR-橙搖光

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