天文學家找到滿意的中等質量黑洞

如下圖片顯示了包括美國宇航局錢德拉x射線天文台在內的大規模觀測活動數據。錢德拉這些數據為所謂的中等質量黑洞(IMBHs)存在提供了強有力證據。結合另一項同樣使用錢德拉數據的獨立研究，這些結果可能會讓天文學家更好地理解早期宇宙中最大黑洞是如何形成。「宇宙演化研究」(COSMOS，簡稱「宇宙演化演化」)收集了一些來自世界上最強大的電磁光譜望遠鏡數據。這張圖片包含了來自這次研究的錢德拉數據，相當於460萬秒的觀測時間。這幅圖像中的顏色代表了錢德拉探測到不同水平的x射線能量。

圖片：X-ray: NASA/CXC/ICE/M.Mezcua et al.; Infrared: NASA/JPL-Caltech; Illustration: NASA/CXC/A.Hobart

博科園-科學科普：在這裡，能量最低的x射線是紅色，中波段是綠色，錢德拉觀測到能量最高的x射線是藍色。在這張圖片中，大多數彩色的點都是黑洞。斯皮策太空望遠鏡的數據顯示為灰色。插圖顯示了一個藝術家對星系中心一個不斷增大的黑洞印象圖。一個圍繞著黑洞圓盤狀物質和一個噴射出的物質也被描繪了出來。兩項新的獨立研究分別利用錢德拉宇宙-遺留研究數據和其他錢德拉數據，獨立收集了中等質量黑洞(IMBHs)樣本。中等質量黑洞(IMBHs)是介於恆星質量黑洞和超大質量黑洞之間一類難以捉摸的黑洞，一個研究小組在矮星系中發現了40個正在成長的黑洞。

其中12個黑洞距離地球超過50億光年，最遠的距離是109億光年，是我們所見過矮星系中最遙遠的黑洞。這些來源中大多數可能是中等質量黑洞(IMBHs)，質量大約是太陽的1萬到10萬倍。另一個小組在離地球較近的星系中發現了一個獨立、重要的可能的中等質量黑洞(IMBHs)樣本。在這個樣本中，離地球最遠的黑洞候選體大約是28億光年，他們發現的黑洞候選體中有90%都不超過13億光年。在研究中發現了305個黑洞質量小於300000太陽質量的星系。通過錢德拉和歐空局的xmm -牛頓對這個樣本的一小部分觀察表明，305個黑洞候選黑洞中大約有一半可能是有效黑洞，通過x射線觀測探測到10個源的質量被確定為太陽質量的4萬到30萬倍。

中等質量黑洞(IMBHs)也許能夠解釋為什麼最大黑洞，超大質量黑洞，在大爆炸後能夠如此迅速地形成。一個主要的解釋是，超大質量黑洞是由小黑洞的「種子」長出來的，這些「種子」質量是太陽的100倍。這些種子中的一些應該合併成中等質量黑洞(IMBHs)。另一種解釋是，它們的形成非常迅速，是由質量相當於太陽數十萬倍的巨大氣體雲坍縮而成的，對於中等質量黑洞可能扮演的角色，天文學家尚未達成共識。宇宙遺留問題研究結果由西班牙空間科學研究所的Mar Mezcua和同事發表在《皇家天文學會月刊》上。

博科園-科學科普｜參考期刊文獻 :《天體物理學》,《皇家天文學會月報》｜研究/來自：錢德拉X射線中心，DOI:10.1093/mnras/sty1163

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