【导语】天文学家近日宣布，他们可能发现了迄今为止最大的黑洞，该黑洞位于“宇宙马蹄铁”星系中心，质量是银河系中心黑洞的1万倍，相当于360亿颗太阳质量。这一发现通过结合引力透镜效应和恒星运动学得以确认，相关研究成果发表于英国《皇家天文学会月报》。该黑洞的发现对于理解超大质量黑洞与星系之间的联系具有重要意义，或将揭示(shì)星(xīng)系(xì)和(hé)黑(hēi)洞(dòng)形(xíng)成(chéng)的最终状态(tài)。
天(tiān)文学(xué)家(jiā)可(kě)能(néng)发(fā)现(xiàn)了(le)迄(qì)今(jīn)最(zuì)大(dà)的(de)黑(hēi)洞(dòng)。这(zhè)一(yī)“宇(yǔ)宙(zhòu)巨(jù)兽”接近理论上限——质量是银河系中心黑洞的1万倍。
该黑洞存在于有史以来观测到的最大星系之一 ——“宇宙马蹄铁”中。这个星系质量非常大，它扭曲了时空，将后方一个星系经过的光线(xiàn)扭(niǔ)曲(qū)成(chéng)一(yī)个(gè)巨(jù)大的马蹄状环。
8月7日发表于英国《皇家天文学会月报》的一篇论文显示，这个超巨型黑洞相当于360亿颗太阳质量。
新发现的超巨型黑洞位于星系的中心。图片来源：NASA/ESA
一般认为(wèi)，宇(yǔ)宙(zhòu)中(zhōng)的(de)每(měi)个(gè)星(xīng)系(xì)中(zhōng)心(xīn)都(dōu)有(yǒu)一(yī)个(gè)超(chāo)大(dà)质(zhì)量(liàng)黑(hēi)洞(dòng)，而(ér)更(gèng)大(dà)的(de)星(xīng)系(xì)则(zé)拥(yōng)有(yǒu)更(gèng)大(dà)的(de)黑(hēi)洞(dòng)，即(jí)超(chāo)巨(jù)型(xíng)黑(hēi)洞(dòng)。
“这(zhè)是(shì)迄(qì)今(jīn)发(fā)现(xiàn)的(de)质(zhì)量(liàng)排(pái)名前(qián)十(shí)的(de)黑(hēi)洞(dòng)之一，并且很可能是最大的一个。”英国朴茨(cí)茅(máo)斯(sī)大(dà)学(xué)教(jiào)授(shòu)Thomas Collett说(shuō)，“大(dà)多(duō)数(shù)黑(hēi)洞(dòng)的(de)质(zhì)量(liàng)测(cè)量(liàng)都(dōu)是(shì)间(jiān)接(jiē)的(de)，存(cún)在(zài)很(hěn)大(dà)的(de)不(bù)确(què)定(dìng)性(xìng)，实(shí)际(jì)上(shàng)无(wú)法(fǎ)确(què)定(dìng)哪(nǎ)个(gè)是(shì)最(zuì)大(dà)的(de)。然(rán)而(ér)，得(de)益(yì)于(yú)新方法，我们对确定这个黑洞的质量有了更大把握。”
研究人员结合引力透镜效应和恒星运动学，探测到了“宇宙马蹄铁”黑洞。恒星运动学研究星系内恒星的运动以及它们围绕黑洞移动的速度和方式。
Collett表示，恒星运动学被视为黑洞质量测量的“金标准”，引力透镜效应则可以帮助团队“探测到更遥远的宇宙”。
“我们通过两种方式探测到了黑洞的效应——它改变了光线经过黑洞时传播的路径，并且导致其宿主星系内部区域的恒星运动得极快，接近400公里/秒。”Collett说，“通过结合这两种测量结果，我们可以完全确信这个黑洞是真实存在的。”
该研究负责人、巴西南里奥格兰德联邦大学的Carlos Melo补充说：“这次发现的是一个‘休眠’的黑洞，即没有积极吸积物质的黑洞。它的探测完全依赖于其巨大的引力及对周围环境的影响。”
“令人兴奋的是，这种方法使我们能够在整个宇宙中探测这些隐藏的超巨型黑洞的质量，即使它们完全处于沉寂状态。”Melo说。
“宇宙马蹄铁”黑洞距离地球非常遥远，大约有50亿光年之遥。这一发现意义重大，因为它将帮助天文学家理解超大质量黑洞与星系之间的联系。
“很可能所有原本在伴星系中的超大质量黑洞现在都已合并，形成了我们探测到的这个超巨型黑洞。”Collett说，“因此，我们看到的是星系形成的最终状态，也是黑洞形成的最终状态。”
相关论文信息：https://doi.org/10.1093/mnras/staf1036
（原标题为《天文学家发现超巨型黑洞：质量是银河系黑洞的1万倍》）