天體物理學家為長達20年的銀河系最大星團——半人馬座歐米伽星團中心位置的爭論火上澆油。
其中心附近的恆星長期以來一直困擾著科學家,因為它們的運動速度高於預期。
科學家試圖了解這是由恆星質量黑洞星團還是難以捉摸的「中等質量」黑洞(IMBH)引起的。
一個學習在日記中天文學與天文物理學使用來自脈衝星的新數據來模擬半人馬座歐米茄中心的引力場強度,並確定最有可能的罪魁禍首是一群恆星質量黑洞。
西班牙加那利天文研究所(IAC) 的這項研究的主要作者安德烈斯·巴尼亞雷斯·埃爾南德斯(Andrés Bañares Hernández) 表示,我們很早就知道星系中心存在超大質量黑洞,而星系內存在較小的恆星質量黑洞。
“然而,中等質量黑洞可以彌補這些極端之間差距的想法尚未得到證實。”
恆星質量黑洞是由大質量恆星死亡形成的,質量只有太陽的幾倍。而超大質量黑洞的質量可能是太陽質量的數百萬至數十億倍。
科學家還不知道超大質量黑洞是如何形成的,也不知道它們是否原本是恆星質量黑洞。如果找到中級黑洞,可能會被證明是缺失的一環。
「透過研究半人馬座歐米茄——矮星系的遺跡——我們已經能夠完善我們的方法,並在了解此類黑洞是否存在以及它們在星團和星系的演化中可能發揮什麼作用方面向前邁進了一步, 」說巴尼亞雷斯·埃爾南德斯。
團隊將半人馬座歐米茄中心的速度數據與脈衝星加速的新數據結合。這些是快速旋轉的中子星,從兩極發射偏振光束。
由於它們旋轉,這束光束像燈塔發出的光一樣定期掃過地球。透過測量脈衝速率的變化,研究人員可以計算出半人馬座歐米茄脈衝星的加速情況。
這些新數據使他們能夠更好地模擬導致這種加速的星團中心的品質。他們的分析有利於恆星質量黑洞星團,而不是一個 自然研究提供了 IMBH 的證據。
英國薩里大學這項研究的合著者賈斯汀·里德教授表示,尋找難以捉摸的中等質量黑洞的工作仍在繼續。
里德說:“半人馬座歐米茄中心仍然可能有一個,但我們的研究表明,它的質量一定小於太陽質量的約 6000 倍,並且與一群恆星質量黑洞一起生活。”
「然而,我們很有可能很快就能找到一個。越來越多的脈衝星加速即將到來,使我們能夠窺視緻密星團的中心,並比以往更精確地尋找黑洞。