天文學家在銀河系中心附近發現了氣體雲的異常運動,他們可能為尋找最難以捉摸的物種指明了道路。,根據一項新的研究。在很長一段時間裡,我們甚至不確定這些類型是否存在過。
追蹤銀河系中部氣體的研究人員得出結論,這些雲正在圍繞著一個質量為太陽 10,000 倍的物體運行,然而,當他們觀察該物體應該在的位置時,卻發現什麼也沒有。
最明顯的解釋是一個靜止的黑洞,它不活躍地進食,因此不發射可檢測到的輻射。
研究人員表示,這是銀河系中心第五個此類候選者,越來越多的證據表明不僅存在中等質量黑洞,而且它們在銀河系中心也很豐富。
中等質量黑洞正是它們聽起來的樣子。我們知道恆星質量黑洞,其質量高達太陽的 100 倍。我們在此質量範圍內偵測到的最大黑洞是 62 個太陽質量,由兩個黑洞合併而成事件GW150914。
我們也知道超大質量黑洞是存在的,就像那些為星系提供動力的東西。它們的起始質量約為 100,000 個太陽質量,但它們可以變得幾乎難以理解的巨大,透過我們尚未發現的方式。
位於它們之間的一類——質量在 1,000 到 100,000 個太陽質量之間——被稱為中等質量黑洞。他們仍然非常難以捉摸。這就提出了諸如「它們存在嗎?」之類的問題。以及“如果它們不存在,為什麼?” “如果它們確實存在,為什麼我們找不到它們?”
因為黑洞不發射任何物質可偵測輻射科學家必須在自己的研究中發揮創造力。他們不是在尋找黑洞,而是在尋找黑洞對附近空間中其他物體的影響。
日本國家天文台的天文物理學家竹川俊也及其同事一直在研究銀河系中心高速氣體雲的運動,以幫助回答這些問題。
他們的論文已被接受天體物理學雜誌,並且可在預印本伺服器上取得arXiv。
此前,他們使用氣體追蹤方法來識別中等質量黑洞候選者大約為 32,000 個太陽質量,這將產生事件視界 - 黑洞周圍空間的球形區域,光無法逃逸 -大約有木星那麼大。
現在,他們已將其應用於名為 HCN-0.085-0.094 的高速氣體雲。它主要由三個較小的團塊組成;其中一個團塊似乎正在圍繞黑洞旋轉,但並未被黑洞吸積。
“三個團塊之一具有環狀結構,速度梯度非常陡,”研究人員在論文中寫道。
「這種運動學結構顯示圍繞質量為 ∼10 的點狀物體的軌道4太陽質量。沒有恆星對應物表明這個點狀物體可能是一個靜止的黑洞。
為了方便比較,在這個質量範圍內,黑洞的事件視界將比或海王星。
行為奇怪的氣體和塵埃團並不是尋找中等質量黑洞的唯一方法。
在其他候選觀測結果中,有一顆恆星以令人難以置信的速度從銀河系中心沿著軌道進入星系際空間。分析表明中等質量的黑洞最有可能為該恆星提供達到如此速度所需的平底船。
2003 年開始,也出現了一次巨大的多波長輻射耀斑,並在十年內逐漸平息。這光子的分佈顯示它是一個中等質量的黑洞,幾萬個太陽質量。
新發布的後續觀察分析支持這一點,使其成為迄今為止最好的候選人之一,但它距離我們 7.4 億光年。銀河系中心更近,這意味著如果我們在那裡發現任何中等質量的黑洞,它們可能更容易研究。
這可以幫助我們弄清楚這樣的問題:它們是如何形成的?超大質量黑洞是如何形成的?普查可以幫助我們了解中等質量黑洞的常見或罕見程度,以及它們在星系中的分佈。
到目前為止,研究結果表明,觀察銀河系中心的旋轉氣體是尋找中等質量黑洞候選者的可靠方法;但我們還沒有確定其中之一。留意這個空間。
該研究已被接受天體物理學雜誌,並且可用於arXiv。