天文学家在遥远的球状星团中探测到中等质量黑洞的最有力证据

2024年07月13日 09:47 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

半人马座欧米茄星团是一个球状星团,拥有大约 1,000 万颗恒星,从地球南半球用肉眼就能看到。人们对这个星团的研究已经有 2000 年的历史了,由于现代太空天文台的帮助,它仍在揭示着意想不到的秘密。

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一个国际天文学家小组研究了用哈勃太空望远镜拍摄的 500 多张半人马座欧米茄球状星团的图像,这项工作原本是为了校准哈勃的仪器。然而,他们在这个距离地球 17000 光年的星团中的数百万颗恒星中发现了一些意想不到的东西。

德国马克斯-普朗克天文学研究所研究员、《自然》杂志发表的一项新研究的负责人马克西米利安-哈伯勒解释说,他的团队发现了七颗"不应该存在"的恒星。这些恒星的运动速度非常快,它们应该可以摆脱星团的引力影响。哈伯勒说:"最有可能的解释是,一个非常巨大的天体正在对这些恒星产生引力,使它们紧贴着中心。"

唯一足以产生这种引力的现象是黑洞,其质量估计至少是太阳的 8200 倍。这个仍然未知的天体很可能是一个中等质量黑洞(IMBH),这种类型的黑洞被认为是黑洞演化研究中的"缺失环节"。

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IMBH是一种非常难以捉摸的空间现象,它介于人马座A*这样的超大质量黑洞和重量不足100个太阳质量的"轻量级"黑洞之间。之前的研究已经表明,半人马座欧米茄星团可能存在一个IMBH,但由海伯勒领导的新研究提供了最直接的证据,证明有一个中等质量的黑洞在影响着星团中的一些恒星。

迄今为止,我们在宇宙中发现的 IMBH 候选者寥寥无几,这意味着半人马座欧米茄的黑洞可能是我们"宇宙邻域"中 IMBH 的最佳范例。现在还需要进一步的研究来确认这个黑洞是否真的存在,确定它的确切质量,并找出其他与众不同的特征。

此外,半人马座欧米茄星的超大质量黑洞(430 万太阳质量)比位于银河系中心 26000 光年之外的人马座 A* 更接近地球。这也是除了上述人马座A*之外,已知的唯一一个黑洞通过引力影响恒星群的案例。

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