天文學家在遙遠的球狀星團中探測到中等質量黑洞的最強證據
半人馬座歐米茄星團是一個球狀星團,擁有約1,000 萬顆恆星,從地球南半球肉眼就能看到。人們對這個星團的研究已經有2000 年的歷史了,由於現代太空天文台的幫助,它仍在揭示著意想不到的秘密。
一個國際天文學家小組研究了用哈伯太空望遠鏡拍攝的500 多張半人馬座歐米茄球狀星團的圖像,這項工作原本是為了校準哈伯的儀器。然而,他們在這個距離地球17,000 光年的星團中的數百萬顆恆星中發現了一些意想不到的東西。
德國馬克斯-普朗克天文學研究所研究員、《自然》雜誌發表的一項新研究的負責人馬克西米利安-哈伯勒解釋說,他的團隊發現了七顆”不應該存在”的恆星。這些恆星的運動速度非常快,它們應該可以擺脫星團的引力影響。哈伯勒說:”最有可能的解釋是,一個非常巨大的天體正在對這些恆星產生引力,使它們緊貼著中心。”
唯一足以產生這種引力的現像是黑洞,質量估計至少是太陽的8200 倍。這個仍然未知的天體很可能是一個中等質量黑洞(IMBH),而這種類型的黑洞被認為是黑洞演化研究中的”缺失環節”。
IMBH是一種非常難以捉摸的空間現象,它介於人馬座A*這樣的超大質量黑洞和重量不足100個太陽質量的”輕量級”黑洞之間。先前的研究已經表明,半人馬座歐米茄星團可能存在一個IMBH,但由海伯勒領導的新研究提供了最直接的證據,證明有一個中等質量的黑洞在影響著星團中的一些恆星。
迄今為止,我們在宇宙中發現的IMBH 候選者寥寥無幾,這意味著半人馬座歐米茄的黑洞可能是我們”宇宙鄰域”中IMBH 的最佳範例。現在還需要進一步的研究來確認這個黑洞是否真的存在,確定它的確切質量,並找出其他與眾不同的特徵。
此外,半人馬座歐米茄星的超大質量黑洞(430 萬太陽質量)比位於銀河系中心26000 光年之外的人馬座A* 更接近地球。這也是除了上述人馬座A*之外,已知的唯一一個黑洞透過重力影響恆星群的案例。