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  哈勃太空望远镜拍到的清晰图片显示,一个超大质量黑洞位于距离它所在的星系中心较远的地方

  据《连线》杂志报道,哈勃太空望远镜拍到的清晰图片显示,一个超大质量黑洞位于距离它所在的星系中心较远的地方。这个位移黑洞可能是两个较小黑洞合并在一起的产物,但也有可能是由星系核心喷出的物质流推挤的结果。

  几乎每个星系的中心都有一个超大质量黑洞,它们的质量比太阳大数百万到几十亿倍。天文学家认为,星系经常相撞在一起,合并成一个更大的星系。理论认为,当星系合并时,它们的黑洞也会结合在一起。以前的观测数据曾发现正在进行中的这种合并现象,但是在它们结合在一起前,两个黑洞之间相距数千光年。佛罗里达理工学院的埃里克·帕尔曼5月25日在美国天文协会会议上说:“这是我们第一次看到正在进行合并的星系。”该研究成果还将发表在《天体物理学杂志通讯》杂志上。

  帕尔曼和同事们对梅西尔87(也称为M87)星系的图片进行了分析,这些图片是由哈勃太空望远镜上的高清相机——高新巡天照相机拍到的。本来黑洞是看不到的,但是在它逐渐变成庞然大物的过程中,会有大量气体和尘埃被它吸进去,这个区域被称作活动星系核心,它会发出亮光,看起来比周围区域更亮,暴露出黑洞所在的位置。该科研组找出这种明亮核心的位置,发现它距离主星系的中心大约有22光年。

  佛罗里达理工学院的丹尼尔·巴赫尔多在此次会议上说:“这个超大质量黑洞并没呆在我们认为它应该呆在的地方。但是它的偏移量非常微小。”关于这个问题,研究人员提出4个可能的解释。首先,他们认为这是两个正在旋转着合并在一起的黑洞中的一个。但是他们却找不到第二个本应跟它大致一样大的黑洞。巴赫尔多说:“大自然很难把星系里质量这么大的黑洞隐藏起来。”

  研究人员还排除了以下可能性:这个黑洞移位是由M87里的其他星系和球状星簇共同产生的引力造成的。因为它们共同产生的引力,只能使这个黑洞位移0.3光年。一种更切合实际的可能性,是M87喷出的物质流(延伸范围超过5000光年)把这个黑洞从星系的中心推出来。对银河规模的星系来说,这种物质流的力量非常小,但是如果这种物质流的年龄有1亿岁或者更大,它就能很好地移动黑洞。巴赫尔多表示,要想让这个黑洞位移那么远,以前这个物质流的质量必须更大。

  巴赫尔多说:“我们没把这种可能性排除出去,因为我们对M87的成长史了解的并不全面。如果过去它产生的物质流的质量更大,就会有更多推力把这个黑洞推到现在的位置。”不过最有可能的解释是,这个黑洞是两个更小的黑洞合并在一起的产物。该理论认为,当两个黑洞合并时,它们喷出的引力波产生的力量,会把黑洞推向远方,使它在星系里飞行。由于很多星系都跟M87类似,因此偏离星系中心的黑洞在宇宙中可能非常普遍。

  加州大学伯克利分校的朱莉·科默福德没参与这项研究,她说:“我们认为,宇宙里有在引力波的反冲作用下游移的黑洞。该研究显示,M87里的这个黑洞是游移黑洞的重要候选者。”巴赫尔多表示,不管M87的黑洞偏离中心有多远,天文学家都应该重新考虑黑洞和星系是如何组成一个整体的。他说:“也许我们需要改变标准超大质量黑洞的定义,因为它并不一定位于星系中心,有时也会呆在距离中心不远的地方。”

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