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科學家發現一顆極少見的中型黑洞,距銀河系中心黑洞僅20光年

黑洞並非宇宙中的罕見天體,雖然天文學家們還沒有真正目睹過它們的真面目,但是通過它們對其他一些星體等事物的影響,仍然可以發現它們大量存在,單在銀河系中,黑洞的數量可能就不下於1億個。

但是這些黑洞絕大多數都是恆星級黑洞,也就是說它們的質量和恆星相差不大,通常都在太陽質量的3~100倍之間,其史瓦西半徑也不會超過50公里。通常都是超過太陽質量30倍的恆星經過末期的超新星爆發形成的。

不過銀河系中也有一個黑洞中的龐然大物,他就是銀河系的中心黑洞人馬座a*了,那是一顆星系級黑洞,其質量相當於太陽質量的431萬倍,直徑達到了5000萬公里,是銀河系中任何黑洞都無法與之相比的。

恆星級黑洞有很多,而宇宙中的星系中心大都有一顆星系級黑洞,所以星系級黑洞也不少見,那麼有沒有介乎於兩者之間的中等質量的黑洞呢?

天文學家們一般認為中等質量的黑洞質量在太陽的100到10萬倍之間,不過一直以來天文學家們都對這樣的黑洞少有發現,也是因為這樣的黑洞的確十分稀少。恆星級黑洞大都是由大質量恆星發生超新星爆發形成的,大質量恆星數量眾多,所以形成的這類黑洞也不少。宇宙中星系的數量也很多,所以星系級黑洞也不少,這類黑洞主要形成於宇宙誕生之初,是宇宙局部密度過高的區域直接形成的原生黑洞,其質量通常都較大,可以吸附大量的物質圍繞它運行,因此可以形成規模龐大的星系。

乎於兩者之間的中等質量的黑洞一般認為大都形成於宇宙之初,它們和星系級黑洞一起形成,只是由於後來吸收的物質不多,沒有轉變成大型黑洞;但是另外也有一種可能是由多顆恆星級黑洞合併而成的,不過合併成的中等質量黑洞並不多,因為多顆黑洞的合併需要歷時很長時間,超過太陽質量的100倍並不容易。

科學家對於中等質量黑洞的認定,以前只確認了三個候選者,一個黑洞位於3億光年外,另一個位於M82星系中,還有一個位於NGC 2276星系中,它距離我們大約1億光年,其內部黑洞被命名為NGC-2276-3c,射電望遠鏡觀測發現其噴射流長達6光年,射電輻射作用距離可達到2000光年,被認為這是一個5萬倍左右太陽質量的中型黑洞發出的。

上述被發現的中等質量黑洞距離我們都比較遙遠,不過近日有日本天文學家利用位於智利的阿塔卡馬大毫米陣列(ALMA)觀察到銀河系中的47 Tucanae星團中的恆星引力現象,暗示有黑洞將某顆恆星撕成了碎片,併產生了巨型耀斑,認為有某個『大而無形』的東西正在周圍攪動。

這實際上說明這裡很可能暗藏著一顆黑洞,這個剛被發現的黑洞質量約為太陽質量的3萬倍,卻位於一個被太陽體積小得多的區域中,說明它很可能是一個中等質量的黑洞,這也將是首次在銀河系中發現中等質量黑洞。

研究者們還發現這個黑洞距離銀河系中心黑洞人馬座a*只有20光年左右,所以將來它很可能會和人馬座a*合併,或者說它將被人馬座a*吞噬掉,這也證明了先前天文學家們認為的中等質量黑洞會參與到較大質量黑洞的形成中。


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