引力波將超大質量黑洞拋向太空

這個質量為十億太陽質量的天體是迄今為止觀測到的最大的逃逸黑洞

星系 3C186 距離地球約 80 億光年,被認為是兩個星系碰撞的結果。位於星系中心的兩個超大質量黑洞似乎也已合併,形成了一個單一的黑洞,並被合併產生的引力波脈衝噴射出來。

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一項新的研究表明,一個質量超過 10 億個太陽的超大質量黑洞已被引力波從其星系核心中噴射出來

這個巨型黑洞已經飛離其星系中心 35,000 光年,比地球和太陽離我們銀河系核心的距離還要遠。研究人員表示,這個龐然大物目前正以每小時 470 萬英里(760 萬公里/小時)的速度向外移動,速度之快足以讓黑洞在 2000 萬年內完全逃離其星系。

義大利羅馬三大共同作者 Stefano Bianchi 在一份宣告中說:“我們估計,噴射這個黑洞所需的能量相當於 1 億顆超新星同時爆發。” [宇宙中最奇特的黑洞]


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研究團隊使用美國國家航空航天局的哈勃太空望遠鏡研究了星系 3C186,該星系距離地球約 80 億光年。哈勃影像顯示,星系記憶體在一個類星體——超大質量黑洞極其明亮的高能特徵。

這並不令人驚訝;即使不是全部,大多數星系的核心都存在超大質量黑洞。但 3C186 的類星體並不在其星系核心。研究人員表示,事實上,它比以往觀測到的任何此類黑洞都更遠離中心。

為什麼這個奇怪的天體會變得如此特立獨行?哈勃資料還顯示,3C186 具有弧狀特徵,稱為潮汐尾,這是星系合併期間引力產生的。基於這一觀察和理論工作,研究團隊認為一切都始於 10 到 20 億年前的兩個星系碰撞。

在碰撞過程中,兩個星系的中心黑洞彼此越來越近地環繞。在此過程中,黑洞發出了引力波——這是阿爾伯特·愛因斯坦在一個世紀前首次提出的時空漣漪,並且去年首次被雷射干涉引力波天文臺 (LIGO) 專案直接探測到。

這個理論認為,引力波的發射主要發生在一個方向上。當兩個中心黑洞最終合併時,這種發射停止了,新形成的龐然大物以相反的方向疾馳而去。

Bianchi 在同一份宣告中說:“如果我們的理論是正確的,那麼這些觀測結果為超大質量黑洞實際上可以合併提供了有力的證據。” “已經有恆星質量黑洞碰撞的證據,但調節超大質量黑洞的過程更加複雜,尚未完全理解。”

這項新研究還結合了斯隆數字巡天和美國國家航空航天局的錢德拉 X 射線天文臺的資料,將於下週發表在《天文學與天體物理學》雜誌上。您可以在線上預印本網站 arXiv.org 上免費閱讀。

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Mike Wall has been writing for Space.com since 2010. His book about the search for alien life, “Out There,” was published on Nov. 13, 2018. Before becoming a science writer, Michael worked as a herpetologist and wildlife biologist. He has a Ph.D. in evolutionary biology from the University of Sydney, Australia, a bachelor’s degree from the University of Arizona, and a graduate certificate in science writing from the University of California, Santa Cruz.

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