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作者 主題: ABEL2261 星系團其一 A2261-BCG星系 超大質量黑洞消失之謎 missing supermassive black hole  (閱讀 55 次)
peter
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星系團
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文章: 38619



« 於: 2021-01-20 18:14:55 »

https://kknews.cc/zh-tw/science/9n8zq.html


https://news.sky.com/story/missing-supermassive-black-hole-baffles-scientists-in-centre-of-distant-galaxy-12180505
https://www.standard.co.uk/news/world/missing-supermassive-black-hole-mystery-b721252.html

https://www.juduo.cc/science/1671102.html

這顆丟失的黑洞應該是在位於Abell2261星系團中心,距地球約27億光年的巨大星系中。阿貝爾2261號的合成影象含有哈勃和斯巴魯望遠鏡提供的顯示星團和背景中星系的光學資料,而錢德拉X射線資料則顯示穿過星團的熱氣體(粉色)。影像中央是一個大橢圓星系,位於星團的中心。

在宇宙中,幾乎每個大星系的中心都有一個超大質量黑洞,它的質量是太陽的幾百萬到幾十億倍。因為中央黑洞的質量通常與星系本身的質量相同,所以天文學家們預計,Abel2261中央星系包含一個超大質量黑洞,它的質量可以與宇宙中一些已知最大的黑洞相匹敵。

使用 Chandra在1999年和2004年獲得的資料,天文學家們已經對 Abell 2261中央星系中心的超大質量黑洞進行了搜尋。科學家們尋找那些向黑洞墜落時產生 X射線的物質,但是沒有找到這種光源。

如今,安阿伯市密歇根大學的 Kayhan Gultekin帶領的團隊深入研究了銀河系中心的黑洞,他們在2018年獲得了更長時間的新的 Chandra觀測結果。研究人員提出了另一種解釋,認為黑洞是從主星系中心飛出的。兩個星系合併後,每個星系中心的黑洞合併可能會導致這場騷亂。

一旦黑洞合併,就會在時空中形成漣漪,稱為引力波。若這類事件所產生的大量引力波在某一方向強於另一方向,該理論預言,將向相反方向遠離星系中心,發射新的,甚至更大的黑洞。那就是反向黑洞。圖片來源:NASA / CXC,NASA / STScI,NAOJ / Subaru,NSF / NRAO / VLA

宇航員們還沒有發現反衝黑洞的確切證據,也不清楚超大質量黑洞之間是否距離足夠近,能夠產生引力波併合並。到目前為止,天文學家已經證實黑洞非常小。研究人員將使用反衝探測超大質量黑洞,以尋找合併黑洞的引力波。

在 Abell 2261的中心,星系是一個尋找反轉黑洞的極好群集,因為有兩個間接的跡象顯示,這兩個黑洞可能已經合併了。第一,哈勃和斯巴魯的光學觀測資料顯示,在給定的星系區段,銀河系的中心區域比預期的要大得多,中心區域中的恆星數等於或接近最大值。另一個星系的標誌是,在銀河系中密度最高的恆星聚集在距離銀河系中心2000光年的地方,離它非常遠。

首先,空間望遠鏡科學研究所的 Marc Postman (STScI)和他的合作者在他的早期的哈勃和斯巴魯望遠鏡影象中發現了這些特徵,並促使他們提出了在 Abell 2261中合併黑洞的想法。每一個星系中,超大質量黑洞都會在合併期間沉入新合併星系的中心。假如他們在重力作用下互相束縛,軌道開始收縮,黑洞就會與周圍的恆星相互作用,把它們從星系中心拉出來。因此,Abell226的分離濃度也可能導致兩個超大合併黑洞和一個更大黑洞隨後的反衝。

即便有跡象表明黑洞合併已經發生, Chandra和 Hubble的資料都沒有證明黑洞本身。古爾特金(Gultekin)和他的大部分合著者,由西弗吉尼亞大學的 SarahBurke-Spolaor領導,他曾經使用哈勃望遠鏡尋找過可能被反向黑洞帶走的恆星團。科學家們在星系中心附近觀察了三個星系團,並觀察它們的恆星運動是否足夠高,可能意味著一個百億太陽質量的黑洞。這兩個塊體中都沒有發現明顯的黑洞證據,另外一個塊體中的恆星也太弱,不能得出有用的結論。

在此之前,他們也使用了 NSF的 KarlG. Jansky超大陣來研究 Abell 2261的觀測。探測到的無線電波顯示,5千萬年前曾在這裡發生過超大規模的黑洞活動,但並未顯示出星系中心目前存在此類黑洞。

他們隨後轉向 Chandra,尋找那些已經過熱並且在 X射線落入黑洞時產生 X射線的物質。雖然錢德拉(Chandra)的資料確實表明,最稠密的熱氣體不在星系中心,但它們並沒有揭示出任何可能出現的X射線特徵,即在星團中心沒有 X射線源,或者在任何一個星團內,或者在無線電發射的地方。

研究人員總結說,這些地方沒有黑洞存在,或者黑洞拉出物質的速度太慢,以至於不能發出可探測的 X射線訊號。

所以這個巨型黑洞的位置仍然是個謎。雖然這次的探索並不成功,但是天文學家們在尋找這個超大質量黑洞的希望依然存在。一旦發射,詹姆斯·韋伯太空望遠鏡就有可能揭示在星系中心存在一個超大質量黑洞,或者是恆星團中的一個。假如韋伯不能發現黑洞,最好的解釋就是黑洞已經完全回到了星系中心。

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