一项对距我们数十亿光年以内的数十个星系的研究表明这些怪物能长到多大,远远超出了我们的预期。
这一发现不仅帮助我们更好地了解宇宙构建模块的演化,还给我们带来了一个新的有趣问题——像这样的黑洞是如何变得如此巨大的?
到目前为止,被称为黑洞的大质量恒星的塌缩核心就不需要介绍了。我们听说过他们的宇宙碰撞激起时空涟漪,看着他们打嗝,并期望捕获迄今为止最接近的观察它们的本质很快。
似乎我们对这些事情还不够,这是有充分理由的。
“星系是我们宇宙的基石,要了解它们的形成和演化,我们必须首先了解这些黑洞,”物理学家 Julie Hlavacek-Larrondo 说来自加拿大蒙特利尔大学。
这并不是说黑洞让这项工作变得容易,所以为了解决研究那些喜欢将秘密隐藏在不可穿透的空间中的东西的棘手问题,天体物理学家寻找捷径。
其一是寻找a之间的关系的质量和它周围的星系。如果有一种简单的方法可以将星系的大小与其核心的黑洞相匹配,那就可以省去很多麻烦。
因此,Hlavacek-Larrondo 与来自加拿大、西班牙和英国的其他研究人员合作,研究了半径 35 亿光年内的 72 个星系,看看他们是否能够确定某种公式来估计黑洞所在位置的质量。中心。
为了估计黑洞本身的大小,他们分析了被吸入疯狂重力井的加热气体旋转盘喷出的 X 射线光谱。
研究人员随后将这个数字与周围星系的整体光度相关联。
星系越大,黑洞就越大,这是有道理的——但这种关系并不像他们想象的那么简单。
“我们发现黑洞比预期大得多,质量也大得多,”该研究的主要作者 Mar Mezcua 说来自西班牙空间科学研究所。
许多黑洞的质量不是同步增长的,而是远远超出了预期,比邻近的其他恒星增长得更快。
事实上,其中大约 40% 的重量相当于太阳质量的 100 亿倍或更多。
它们并没有变得更大;它们只是变得更大而已。目前的记录保持者是在大约170亿个太阳,尽管其他研究暗示400亿太阳质量的庞然大物到目前为止,它的光传播了 121 亿年才到达我们这里。
不管怎样,这些婴儿都很大。现在的问题是——为什么?
研究人员提出了两个假设;要么它们一开始很大,然后在它们周围拉出一个星系,要么我们在目前关于星系如何产生黑洞的知识中遗漏了一些东西。
“它们如此之大,是因为它们拥有领先优势,还是因为某些理想条件使它们能够在数十亿年的时间里更快地生长?”梅斯夸说。
“目前,我们无法知道。”
一项单独的研究可用于预网站arxiv.org可能有助于提供答案。
研究人员观察了 122 亿光年之外的 30,000 多个星系,发现黑洞的生长速度与恒星生长速度之间的比率随着周围星系尺寸的增加而增加。
换句话说,拥有更多恒星的星系似乎拥有更贪婪的黑洞。
恒星形成和黑洞之间的关系显然是一种复杂的关系。但有一件事正在变得确定——如果没有这些怪物,我们的宇宙将不一样。
这项研究发表在英国皇家天文学会每月通知。