先有雞還是先有蛋?先有黑洞還是先有星系?這是個問題
ESO 495-21的直徑只有3000光年。NASA / ESA / W. Vacca
直徑只有3000光年的ESO 495-21是一個「星暴」矮星系,位於羅盤座的它個子不大,恆星的形成速度卻很快。「星暴」星系指的就是這些恆星形成速度特別快的星系。在這些星系內部,新的恆星會以比銀河系高出1000倍的速度誕生。
距離地球3000萬光年的ESO 495-21內存在多個超級星團。這些星團的恆星密度極高,年齡卻很小。星團內有許多超級巨星。這些區域對於它們的宿主星系而言影響是非常大的。它們大多處於演化的最早階段,對於天文學家來說,它們能夠提供與大質量恆星形成和演化有關的許多線索。
但最令人吃驚的一點是,這個小星系的中心,居然也擁有一個超大質量黑洞。超大質量黑洞通常位於大型星系內。一般而言,星系越大,星系中心黑洞的質量也越大。銀河系中心也有這樣一個黑洞,名為「人馬座A*」,其質量是太陽的400萬倍。而ESO 495-21隻是一個小小的矮星系,規模只有銀河系的3%,其中心竟然也有一個質量為太陽100萬倍的超大質量黑洞。這個黑洞的存在,使得這個星系成了一個極端個例。
這個星系對於研究黑洞和星系在早期宇宙中的演化而言是個理想的對象。星系中心的超大質量黑洞究竟是怎麼形成的?對此天文學家仍有爭議。有人認為星系先出現,然後黑洞在它們的中心形成;有人認為是黑洞先出現,然後把恆星拉在自己身邊形成星系;也有人認為,它們是同時出現的。
鑒於ESO 495-21矮小且不規則的身形,以及極高的恆星形成率,天文學家相信它與宇宙中最早出現的星系非常相似。而在這樣的星系中心發現黑洞,則意味著黑洞有可能先於星系出現。
ESO 495-21周邊天區。ESA / Hubble / NASA / Digitized Sky Survey 2
參考:
Hubble Observes Tiny Galaxy with Big Heart
https://spacetelescope.org/news/heic1911/


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