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NASA的Chandra X光天文台和歐空局XMM-牛頓天文台有了新的證據說明
兩個中等大小的黑洞存在於鄰近的一個恆星暴增的星系中心旁
這些"倖存者"黑洞成功避免掉入星系中心,這使我們得到一份很好的樣品
一顆讓星系中心超大黑洞得以成長的種子。這也包括了我們銀河中心的巨大黑洞。

在這幾十年間,科學家握有兩種截然不同黑洞的強烈證據--約10倍太陽質量的黑洞
還有存在於星系中心,約數十萬~數十億倍太陽質量的超巨大質量黑洞

但這依然存在著謎題:那這兩者之間的黑洞呢?
關於這類黑洞的證據依然頗具爭議
而且現在並沒有對於一個星系中有超過一顆此類黑洞的有力聲明
但在最近,一個研究團隊發現了兩顆中等大小黑洞,位於離地球120萬光年的恆星暴增星系M82

"這是一個星系中有兩顆中等大小黑洞的第一份好觀測證據!"清華大學的Hua Feng如此說道,Hua Feng曾發了兩篇描述此事的論文
"他們在星系旁邊的位置可能提供我們一些線索,一些有關宇宙間最大的黑洞--星系中心超巨大質量黑洞的線索。"

一個超大質量黑洞可能的形成機制是,緻密星團的恆星們彼此碰撞的連鎖反應。
先形成超大質量恆星,然後塌縮形成中等質量黑洞。
這些星團組成的黑洞再掉入銀河中心的黑洞,最終變成超巨大質量黑洞。

在這張圖中,星團不夠重或是不夠靠近星系中心,來使他們像其他黑洞般掉入中心黑洞。

"我們不能保證這個過程一定是M82發展的過程,但我們確實知道這些可能的中等大小黑洞是在星團中或很靠近星團。"
愛荷華大學的Phil Kaaret說到,他共同執筆了這些論文。
"而且,M82是最靠近我們、環境也像宇宙生成初期般有許多恆星正在生成的星系。"

這兩顆"倖存者"黑洞的證據來自於他們的X光放射隨時間反射,還有分析他們的亮度和光譜而來
例如X光能量的分佈等等

Chandra和XMM-牛頓天文台蒐集的資料顯示,這些目標的其中一個X光的放射是用一種獨特的方法
就像是銀河系中發現的恆星質量大小黑洞。
這個團隊利用這個資訊和理論的模型來預測,這個黑洞約有12,000~43,000倍的太陽質量
這個質量已經大到足以吸收周遭雲氣並放出可觀的X光,而不是像恆星質量黑洞吸收伴星一樣

這個黑洞與M82中心投影距離為290光年。作者推論,在這麼近的距離下
如果這個黑洞是跟M82同時誕生,而且它的質量達30,000太陽質量以上的話
那它就會被拉進星系中間的黑洞裡。
所以它可能是正好逃出M82推測的中心位置黑洞區域的倖存者。

第二個物體約距離M82投影上600光年遠,Chandra和XMM-牛頓都有觀測到。
在X光突發這種事件裡,週期性或隨機的變化往往代表了X光放射的消失
有很強的跡象顯示X光放射跟他周遭的熱氣體盤子有關。
一個詳細比對過的X光資料顯示,這個盤子延伸到黑洞的內心穩定軌道裡(PS1)
類似這種現象也出現在銀河系的恆星質量黑洞中,但這是第一次發現中等質量黑洞也有這種現象的

黑洞的內心穩定軌道只和黑洞的質量及旋轉有關。
最好的例子是一顆約800倍太陽質量的快速自轉黑洞放出的X光。
它的質量符合理論上預測中,由星團碰撞形成的黑洞。

"這個結果是證實中等質量黑洞存在的強而有力的一環!"Feng說到
"它看起來就像是個完整的恆星質量黑洞,除了它的質量大多了之外!"

兩篇描述此結果的論文都被發表在The Astrophysical Journal。

此篇文章資料都來自於NASA


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