2007年,天文學家發現了宇宙馬蹄鐵,這是一個重力鏡頭的星系系統,大約五十億光年。
前景銀河的質量放大並扭曲了一個遙遠的背景星系的形象,該銀河系在到達我們之前已經傳播了數十億年。前景和背景星系非常完美,以至於創造了一個愛因斯坦環。
新的研究宇宙馬蹄揭示了超質量的存在(UMBH)在前景銀河系中,帶有驚人的360億個太陽能團體。
沒有嚴格的UMBH定義,但是該術語通常用於描述超過50億個太陽能的超大質量黑洞(SMBH)。
SMBHS不是從傳統意義上“發現”的。相反,隨著時間的流逝,它們的存在變得清晰。同樣,隨著時間的流逝,測量了越來越多的大規模。對最龐大的名字的名稱越來越需要,這就是“超質量黑洞”一詞的起源。
在新研究中提出了宇宙馬蹄鐵中巨大的黑洞的發現。它的標題為“在宇宙馬蹄重力鏡頭的中心揭示了一個360億個太陽能黑洞,“主要作者是來自巴西的里約熱內盧大學物理研究所的Carlos Melo-Carneiro。
在19世紀末/20世紀初,物理學發生了革命,因為相對論取代了牛頓物理學,並將我們對宇宙的理解推向了新的水平。很明顯,空間和時間是交織在一起的,而不是分開的,大量物體可能會經過時空。
甚至光也沒有免疫,愛因斯坦給出了- 可以追溯到約翰·米歇爾(John Michell)的“黑星”(Dark Stars) - 連貫的數學基礎。 1936年,愛因斯坦預測重力鏡頭,儘管他的壽命還不夠長,無法享受我們今天喜歡的視覺證明。
現在,我們知道成千上萬的引力鏡頭,它們已成為天文學家自然發生的工具之一。它們的存在是因為它們的黑洞很大。
宇宙馬蹄形中的鏡頭前景星系名為LRG 3-757。這是一種特殊類型的稀有星系稱為發光的紅色銀河系(LRG),紅外線非常明亮。
LRG 3-757也非常龐大,比銀河系高約100倍,並且是有史以來觀察到的最大星系之一。現在,我們知道有史以來發現的最龐大的黑洞之一佔據了這個巨大星系的中心。
作者在論文中寫道:“在每個巨大星系的中心都發現了超大的黑洞(SMBH),它們的質量通過宇宙時間的共同發展緊密地與宿主星係緊密相連。”
天文學家在大型星系中心沒有發現恆星質量的黑洞,也找不到矮星系中心的SMBH。 SMBHS及其宿主星系之間存在既定的聯繫,尤其是LRG 3-757等大型橢圓形。這項研究加強了這種聯繫。
該研究的重點是所謂的MBH-Sigmae關係。這是SMBH的質量與星星在恆星中的關係之間的關係銀河隆起。速度分散(Sigmae)是對恆星速度的測量,以及它們在平均速度周圍的變化。速度色散越高,恆星移動的速度越快,更隨機。
當天文學家檢查星係時,他們發現SMBH越大,速度分散量就越大。這種關係表明,星系的演變與SMBH的生長之間有著深厚的聯繫。
SMBH的質量與其銀河系的速度色散之間的相關性非常緊,以至於天文學家可以通過測量速度分散體來良好地估計SMBH的質量。
但是,宇宙馬蹄鐵中的UMBH比MBH-Sigmae關係更大。
作者寫道:“預計宇宙中最龐大的星系,例如最明亮的聚類星系(BCG),它是最龐大的SMBH。”天文學家在這些星系中發現了許多UMBH,包括LRG 3-757。
“儘管如此,這些UMBH的意義在於
研究人員解釋說,他們中的許多人偏離了標準的線性MBH-Sigmae關係。
LRG 3-757顯著偏離相關性。
作者寫道:“我們的發現將宇宙馬蹄形〜1.5 sigma置於MBH-Sigmae關係之上,支持BGC和其他大型星系中觀察到的新興趨勢。”
“這表明,最高質量的MBH-Sigmae關係較高,這可能是由於SMBHS及其宿主星系的不同共同進化而推動的。”
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大型星系中MBH-Sigmae關係的這種脫鉤的背後是什麼?在過去的合併中,可能已經從銀河系中刪除了一些恆星,從而影響了速度分散。
LRG 3-757可能是化石組根據作者的說法。 “馬蹄形的鏡頭是獨一無二的z= 0.44,沒有相當大的伴侶星系 - 它可能是化石組。”他們寫道。
化石群是大型星系組,其中心(通常是LRGS)具有極大的星系。化石組和LRGS代表了活性減慢的星係後期的後期階段。 LRG中很少有星星形成,因此它們是“紅色和死亡”。星系之間也幾乎沒有相互作用。
作者寫道:“作為早期星系合併的殘留物,化石組與局部星系相比可能遵循不同的進化途徑,從而有可能解釋高BH質量。”
LRG 3-757可以體驗所謂的“搜尋”。當兩個極大的星系合併並影響星系中心恆星的速度分散時,可能會發生沖刷。
作者解釋說:“在此過程中,二進制SMBHS從合併的銀河系的中央區域中動態排出恆星,有效地降低了恆星速度的分散體,同時使SMBH質量在很大程度上沒有變化。”
另一種可能性是黑洞/AGN反饋。當黑洞積極進食時,它們被稱為活性銀河核。 AGN的強大噴氣機和流出可以消除星星的形成,並可能改變星系的中心結構。這可以使SMBH的生長與速度分散體相結合。
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作者寫道:“第三種情況表明,這種UMBH可能是極度發光的類星體的殘餘物,這在早期宇宙中經歷了快速的SMBH積聚情節。”
研究人員說,需要更多的觀察和更好的模型”來解釋M中的分散BHSigmae的上端關係。”
由於歐幾里得任務,更多的觀察正在進行。
作者在結論中寫道:“預計歐幾里得的任務將在未來五年內發現數十萬個鏡頭。”極大的望遠鏡(ELT)也將通過允許對速度分散的更詳細的動力學研究來做出貢獻。
作者總結說:“這個新時代有望加深我們對銀河發展的理解以及男性和DM組件之間的相互作用。”