聽到了集結號？成千上萬的黑洞為何會如此規整地聚集在銀河系中心？

原標題：聽到了集結號？成千上萬的黑洞為何會如此規整地聚集在銀河系中心？

科學家發現每個星系中心都可能有成千上萬的黑洞規整地集結在一起。

星系中心大多存在一個超大質量黑洞，而根據最近的研究，這個黑洞周圍可能還會存在一個由大量較小黑洞和較大恆星構成的盤面。NASA

天鵝座X-1可能是一個恆星級黑洞。這是它的示意圖。NASA

大部分星系中心都有至少一個質量非常大的黑洞。而一篇最近發表在《物理學評論通訊》雜誌上的文章認為，在這樣的超大質量黑洞周圍，不但聚集著成千上萬個質量較小的恆星級黑洞，而且它們還會形成一個圓盤狀的結構，圍繞星系中心運行。

這個結論是匈牙利厄特沃什大學的天體物理學家們得出的。相關研究人員表示，此前人們一直認為在這些地方，各種質量級別的天體會均勻地分布在超大質量黑洞周圍。但計算機模擬結果表明，星系中心附近的恆星級黑洞，以及部分質量較大的恆星會從中分離出來，形成一個獨立的盤面。

在超大質量黑洞周圍運行的天體會受一種特殊的引力效應影響，這種效應經過長期累積後，會使其中部分質量最大的天體運行軌道趨同，形成一個圓形盤面。

研究人員將星系中心天體的行為方式和蜜蜂的飛行方式進行了比較。成群的蜜蜂會圍繞蜂巢作隨機飛行，而恆星級天體會圍繞星系中心以一種更為有序的方式運動。它們的軌道近似橢圓形，且在各自的平面上運行。

而在這種效應的作用下，星系中心的幾乎所有恆星級黑洞會集結在一個圓盤狀的平面附近；質量較小的天體，比如一般恆星，則更傾向於分散在一個球狀區域內。

恆星級黑洞大多是大質量恆星死後製造出來的。而星系中心附近的恆星形成方式通常有兩種。一種是星際氣體被壓縮，進而在超大質量黑洞周圍形成新的恆星；另一種和球狀星團有關。球狀星團一旦闖入星系中心，就有可能被超大質量黑洞撕裂。新的恆星隨後便有機會從其殘骸中誕生。但無論是哪種情況，都不妨礙星系中心形成這樣一個恆星級黑洞盤。這也意味著，所有的星系中心可能都存在類似的黑洞盤。

研究人員還認為，黑洞盤的存在能夠解釋為什麼我們探測到的黑洞合併引力波事件出乎意料地頻繁。黑洞合併要求兩個黑洞能夠靠得足夠近。而在黑洞盤中，黑洞的密度顯然有可能更高，黑洞合併的概率因此也會變高。

參閱：

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.121.101101

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