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天文學家在銀河系中心,發現異常恒星運動,還有一個超級黑洞?
2023/08/16

在距離地球2.7萬光年的銀河系中心區域,天文學家發現了一顆超大品質黑洞, 名為人馬座A*的它品質達到了太陽的440萬倍,是當之無愧的銀河系霸主。

作為距離地球最近的超級黑洞,它也被事件視界望遠鏡拍了下來,是人類文明迄今為止獲得的第二張真實的黑洞照片,雖然從外表上看去它和M87星系的中心黑洞一樣, 都是黑乎乎的蜂窩煤形狀,但在天文學家的眼里它可是當之無愧的定盤星。

在獲得它的真實照片之前,天文學家對人馬座A*的真實性其實一直都是存疑的狀態,因為我們本身就位于銀河系內,旋臂又阻擋了我們對銀河系中心的可見光觀測,所以人馬座A*長期以來都是以射電源的身份存在的,後來還是通過測定它周圍恒星的運動速度,才反推出了這個看不見的引力源的品質是太陽的440萬倍。

然而最近的觀測表明,銀河系中心似乎并不是只有人馬座A*這一個黑洞,因為銀河系中心的恒星公轉并非圍繞同一個引力源, 有部分恒星的軌道出現了偏移狀況。

天文學家由此推斷,銀河系中心或許還有一個我們尚未發現的超大品質黑洞,它的品質甚至可能比人馬座A*還要大,之所以這麼說是因為銀河系的恒星數量在1000億到4000億顆左右,上下浮動的范圍太大, 而人馬座A*的品質不過太陽的440萬倍,跟銀河系數千億顆恒星的體量比起來完全不夠看。

在這種情況下,天文學家自然而然就想到了可能存在的第二個超大品質黑洞,并且一個星系內有兩個超大品質黑洞并不是什麼奇怪的事情。

因為銀河系作為一個擁有百億年歷史的古老星系,在過去經常和其他星系發生碰撞,而每次碰撞都會讓兩個星系的超大品質黑洞發生融合,或者分別位于新的星系中心的兩個區域,在這種情況下銀河系中心數萬光年的范圍內,完全有可能再藏著一個超大品質黑洞。

甚至就算37億年后銀河系和仙女座星系碰撞融合,兩個星系的超級黑洞也未必會馬上融合,很可能會持續數億年的互相繞彼此公轉, 并在此過程中不斷釋放引力波信號,最后才完成黑洞之間的碰撞,產生足以被整個宇宙偵測到的引力波海嘯。

再回到銀河系中心可能存在的其他黑洞上來,目前天文學家暫時認為它是一個中等品質的黑洞,品質介于太陽的數萬倍到數十萬倍之間,這個量級的黑洞已經不是由恒星坍塌而成的了,因為宇宙中根本沒有這麼大的恒星,它們是由星團內的大品質恒星在晚年集中坍塌然后融合的產物,在宇宙中并不多見。

總體來看

雖然我們本身就位于銀河系內,但礙于星際塵埃的阻擋,以及目前科技水平的限制,人類對銀河系的一些基本情況其實都還不是很清楚,不論是銀河系中心的黑洞數量,還是銀河系本身的歷史,我們都還有很大的探索空間。

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