2007年,天文学家发现了宇宙马蹄铁,这是一个重力镜头的星系系统,大约五十亿光年。
前景银河的质量放大并扭曲了一个遥远的背景星系的形象,该银河系在到达我们之前已经传播了数十亿年。前景和背景星系非常完美,以至于创造了一个爱因斯坦环。
新的研究宇宙马蹄揭示了超质量的存在(UMBH)在前景银河系中,带有惊人的360亿个太阳能团体。
没有严格的UMBH定义,但是该术语通常用于描述超过50亿个太阳能的超大质量黑洞(SMBH)。
SMBHS不是从传统意义上“发现”的。相反,随着时间的流逝,它们的存在变得清晰。同样,随着时间的流逝,测量了越来越多的大规模。对最庞大的名字的名称越来越需要,这就是“超质量黑洞”一词的起源。
在新研究中提出了宇宙马蹄铁中巨大的黑洞的发现。它的标题为“在宇宙马蹄重力镜头的中心揭示了一个360亿个太阳能黑洞,“主要作者是来自巴西的里约热内卢大学物理学院的Carlos Melo-Carneiro。该论文可在Arxiv.org上找到。
在19世纪末/20世纪初,物理学发生了革命,因为相对论取代了牛顿物理学,并将我们对宇宙的理解推向了新的水平。很明显,空间和时间是交织在一起的,而不是分开的,大量物体可能会经过时空。
甚至光也没有免疫,爱因斯坦给出了- 可以追溯到约翰·米歇尔(John Michell)的“黑星”(Dark Stars) - 连贯的数学基础。 1936年,爱因斯坦预测重力镜头,尽管他的寿命还不够长,无法享受我们今天喜欢的视觉证明。
现在,我们知道成千上万的引力镜头,它们已成为天文学家自然发生的工具之一。它们的存在是因为它们的黑洞很大。
宇宙马蹄形中的镜头前景星系名为LRG 3-757。这是一种特殊类型的稀有星系称为发光的红色银河系(LRG),红外线非常明亮。
LRG 3-757也非常庞大,比银河系高约100倍,并且是有史以来观察到的最大星系之一。现在,我们知道有史以来发现的最庞大的黑洞之一占据了这个巨大星系的中心。
作者在论文中写道:“在每个巨大星系的中心都发现了超大的黑洞(SMBH),它们的质量通过宇宙时间的共同发展紧密地与宿主星系紧密相连。”
天文学家在大型星系中心没有发现恒星质量的黑洞,也找不到矮星系中心的SMBH。 SMBHS及其宿主星系之间存在既定的联系,尤其是LRG 3-757等大型椭圆形。这项研究加强了这种联系。
该研究的重点是所谓的MBH-Sigmae关系。这是SMBH的质量与星星在恒星中的关系之间的关系银河隆起。速度分散(Sigmae)是对恒星速度的测量,以及它们在平均速度周围的变化。速度色散越高,恒星移动的速度越快,更随机。
当天文学家检查星系时,他们发现SMBH越大,速度分散量就越大。这种关系表明,星系的演变与SMBH的生长之间有着深厚的联系。
SMBH的质量与其银河系的速度色散之间的相关性非常紧,以至于天文学家可以通过测量速度分散体来良好地估计SMBH的质量。
但是,宇宙马蹄铁中的UMBH比MBH-Sigmae关系更大。
作者写道:“预计宇宙中最庞大的星系,例如最明亮的聚类星系(BCG),它是最庞大的SMBH。”天文学家在这些星系中发现了许多UMBH,包括LRG 3-757。
“尽管如此,这些UMBH的意义在于
研究人员解释说,他们中的许多人偏离了标准的线性MBH-Sigmae关系。
LRG 3-757显着偏离相关性。
作者写道:“我们的发现将宇宙马蹄形〜1.5 sigma置于MBH-Sigmae关系之上,支持BGC和其他大型星系中观察到的新兴趋势。”
“这表明,最高质量的MBH-Sigmae关系较高,这可能是由于SMBHS及其宿主星系的不同共同进化而推动的。”

大型星系中MBH-Sigmae关系的这种脱钩的背后是什么?在过去的合并中,可能已经从银河系中删除了一些恒星,从而影响了速度分散。
LRG 3-757可能是化石组根据作者的说法。 “马蹄形的镜头是独一无二的z= 0.44,没有相当大的伴侣星系 - 它可能是化石组。”他们写道。
化石群是大型星系组,其中心(通常是LRGS)具有极大的星系。化石组和LRGS代表了活性减慢的星系后期的后期阶段。 LRG中很少有星星形成,因此它们是“红色和死亡”。星系之间也几乎没有相互作用。
作者写道:“作为早期星系合并的残留物,化石组与局部星系相比可能遵循不同的进化途径,从而有可能解释高BH质量。”
LRG 3-757可以体验所谓的“搜寻”。当两个极大的星系合并并影响星系中心恒星的速度分散时,可能会发生冲刷。
作者解释说:“在此过程中,二进制SMBHS从合并的银河系的中央区域中动态排出恒星,有效地降低了恒星速度的分散体,同时使SMBH质量在很大程度上没有变化。”
另一种可能性是黑洞/AGN反馈。当黑洞积极进食时,它们被称为活性银河核。 AGN的强大喷气机和流出可以消除星星的形成,并可能改变星系的中心结构。这可以使SMBH的生长与速度分散体相结合。

作者写道:“第三种情况表明,这种UMBH可能是极度发光的类星体的残余物,这在早期宇宙中经历了快速的SMBH积聚情节。”
研究人员说,需要更多的观察和更好的模型”来解释M中的分散BHSigmae的上端关系。”
由于欧几里得任务,更多的观察正在进行。
作者在结论中写道:“预计欧几里得的任务将在未来五年内发现数十万个镜头。”极大的望远镜(ELT)也将通过允许对速度分散的更详细的动力学研究来做出贡献。
作者总结说:“这个新时代有望加深我们对银河发展的理解以及男性和DM组件之间的相互作用。”