一项新的研究表明,一个质量超过 10 亿个太阳的超大质量黑洞已被引力波从其星系核心中喷射出来。
这个巨型黑洞已经飞离其星系中心 35,000 光年,比地球和太阳离我们银河系核心的距离还要远。研究人员表示,这个庞然大物目前正以每小时 470 万英里(760 万公里/小时)的速度向外移动,速度之快足以让黑洞在 2000 万年内完全逃离其星系。
意大利罗马三大共同作者 Stefano Bianchi 在一份声明中说:“我们估计,喷射这个黑洞所需的能量相当于 1 亿颗超新星同时爆发。” [宇宙中最奇特的黑洞]
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研究团队使用美国国家航空航天局的哈勃太空望远镜研究了星系 3C186,该星系距离地球约 80 亿光年。哈勃图像显示,星系内存在一个类星体——超大质量黑洞极其明亮的高能特征。
这并不令人惊讶;即使不是全部,大多数星系的核心都存在超大质量黑洞。但 3C186 的类星体并不在其星系核心。研究人员表示,事实上,它比以往观测到的任何此类黑洞都更远离中心。
为什么这个奇怪的天体会变得如此特立独行?哈勃数据还显示,3C186 具有弧状特征,称为潮汐尾,这是星系合并期间引力产生的。基于这一观察和理论工作,研究团队认为一切都始于 10 到 20 亿年前的两个星系碰撞。
在碰撞过程中,两个星系的中心黑洞彼此越来越近地环绕。在此过程中,黑洞发出了引力波——这是阿尔伯特·爱因斯坦在一个世纪前首次提出的时空涟漪,并且去年首次被激光干涉引力波天文台 (LIGO) 项目直接探测到。
这个理论认为,引力波的发射主要发生在一个方向上。当两个中心黑洞最终合并时,这种发射停止了,新形成的庞然大物以相反的方向疾驰而去。
Bianchi 在同一份声明中说:“如果我们的理论是正确的,那么这些观测结果为超大质量黑洞实际上可以合并提供了有力的证据。” “已经有恒星质量黑洞碰撞的证据,但调节超大质量黑洞的过程更加复杂,尚未完全理解。”
这项新研究还结合了斯隆数字巡天和美国国家航空航天局的钱德拉 X 射线天文台的数据,将于下周发表在《天文学与天体物理学》杂志上。您可以在在线预印本网站 arXiv.org 上免费阅读。
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