天文學家發現了更多證據,證明存在你可能稱之為“金髮姑娘”類別的黑洞——質量不大不小,而是介於兩者之間。他們還發現,這些難以捉摸的物體可能比任何人想象的都更奇怪。
不久之前,科學界已知的所有黑洞都屬於兩類:小型恆星黑洞(質量高達10個太陽質量)和超大質量黑洞(質量為數百萬到數十億個太陽質量)。但近年來,中等質量黑洞——質量為數百到數萬個太陽質量的黑洞——的線索開始出現。
在這項新研究中,哈佛-史密森天體物理學中心的喬恩·米勒和他的同事使用歐洲航天局的XMM-牛頓衛星觀測了位於距離地球約1000萬光年的螺旋星系NGC 1313中的兩個疑似中等質量黑洞。他們確定,這兩個物體的溫度與質量在100到500個太陽質量之間的黑洞的預測溫度相符。
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恆星黑洞是由大質量恆星坍縮形成的。另一方面,超大質量黑洞被認為是由巨大的氣體雲形成的。然而,中等質量黑洞究竟是如何誕生的,仍然是一個問題。“已經提出了三種基本情景,”馬里蘭大學的團隊成員科爾·米勒評論道。“球狀星團內恆星的直接碰撞和合並;早期宇宙中可能存在的超大質量恆星的坍縮;或較小黑洞的合併。每種情景都有優點和侷限性。”該團隊的研究結果於本週早些時候在加拿大魁北克舉行的美國天文學會高能天體物理學分會會議上公佈。
與此同時,在同一次會議上,另一組研究人員公佈了一項關於來自星系M82的黑洞的研究結果。該物體的X射線指紋的明顯特徵表明它是一箇中等質量黑洞。但研究人員發現,該物體的吸積盤——圍繞黑洞執行的氣體盤——比該尺寸黑洞預期的要熱得多。“在這個物體中可能正在發生一些新的和奇特的現象,以將吸積盤加熱到如此高的溫度,”美國宇航局戈達德太空飛行中心的託德·斯特羅邁耶評論道。“這些物體的性質是高能天體物理學中最有趣的難題之一。”