有跡象表明黑洞正在摧毀數(shù)以千計(jì)的恒星以尋求重量的增加
來(lái)源：桑間濮上網(wǎng)
時(shí)間：2025-12-10 04:12:52
有跡象表明黑洞正在摧毀數(shù)以千計(jì)的恒星以尋求重量的增加
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)cnBeta：NASA錢(qián)德拉X射線天文臺(tái)對(duì)100多個(gè)星系進(jìn)行的一項(xiàng)新調(diào)查發(fā)現(xiàn)，有跡象表明黑洞正在摧毀數(shù)以千計(jì)的象表尋求恒星以尋求重量的增加。上圖所示的明黑四個(gè)星系是樣本中29個(gè)星系中的一個(gè)，這些星系顯示出在其中心附近有黑洞增長(zhǎng)的洞正的增證據(jù)。
這些新結(jié)果指出了至少其中一些黑洞達(dá)到目前規(guī)模的摧毀一個(gè)相對(duì)暴力的路徑--恒星破壞的規(guī)模以前很少甚至從來(lái)沒(méi)有見(jiàn)過(guò)。
天文學(xué)家已經(jīng)對(duì)兩類不同的數(shù)千黑洞進(jìn)行了詳細(xì)的研究。較小的計(jì)的加一類是“恒星質(zhì)量”黑洞，其重量通常是恒星太陽(yáng)質(zhì)量的5到30倍。在光譜的重量另一端則是生活在大多數(shù)大星系中間的超大質(zhì)量黑洞，它們的有跡重量是數(shù)百萬(wàn)甚至數(shù)十億太陽(yáng)質(zhì)量。近年來(lái)，象表尋求也有證據(jù)表明存在一個(gè)介于兩者之間的明黑類別，稱為“中等質(zhì)量黑洞(IMBH)”。洞正的增用錢(qián)德拉進(jìn)行的摧毀新研究就可以解釋這種IMBH是如何通過(guò)恒星質(zhì)量黑洞的失控增長(zhǎng)而形成的。
形成IMBH的數(shù)千一個(gè)關(guān)鍵可能是其環(huán)境。這項(xiàng)最新研究著眼于星系中心非常密集的恒星群。由于恒星的距離非常得近，許多恒星將在星系團(tuán)中心的黑洞的引力范圍內(nèi)通過(guò)。研究小組的理論工作意味著，如果一個(gè)星團(tuán)中的恒星密度--擠在一定體積內(nèi)的數(shù)量--高于一個(gè)閾值，那么位于星團(tuán)中心的恒星質(zhì)量的黑洞將經(jīng)歷快速增長(zhǎng)，這是因?yàn)樗M(jìn)、撕碎并攝取了鄰近的大量恒星。
在錢(qián)德拉新研究中的星團(tuán)中，密度高于這個(gè)閾值的星團(tuán)的生長(zhǎng)黑洞數(shù)量約是低于密度閾值的星團(tuán)的兩倍。密度閾值還取決于星團(tuán)中恒星移動(dòng)的速度。
錢(qián)德拉最新研究提出的過(guò)程可以發(fā)生在宇宙歷史上的任何時(shí)候，這意味著中等質(zhì)量的黑洞可以在大爆炸后數(shù)十億年形成，并一直持續(xù)到今天。
一篇描述這些結(jié)果的論文已被刊登在《天體物理學(xué)雜志》上。據(jù)悉，這項(xiàng)研究的作者包括Vivienne Baldassare（華盛頓州立大學(xué)）、Nicolas C. Stone（以色列耶路撒冷的希伯來(lái)大學(xué)）、Adi Foord（斯坦福大學(xué)）、Elena Gallo（密歇根大學(xué)）和Jeremiah Ostriker（普林斯頓大學(xué)）。
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長(zhǎng)期以來(lái)，科學(xué)家們一直沒(méi)有找到小型和大型黑洞之間缺失的環(huán)節(jié)。周三發(fā)表在《Astrophysical Journal》上的一項(xiàng)研究可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了這些中型黑洞的所在。
在過(guò)去，天文學(xué)家們?cè)茰y(cè)中等大小的黑洞存在。但問(wèn)題是如何找到它們。落入這些黑洞的物體所發(fā)出的光很難被發(fā)現(xiàn)。而這種光通常是黑洞獵手賴以發(fā)現(xiàn)的東西。
“大多數(shù)關(guān)于它們形成的理論都依賴于只在非常早期的宇宙中發(fā)現(xiàn)的條件。我們想測(cè)試另一種理論，即它們可以在整個(gè)宇宙時(shí)間里在這些非常密集的星團(tuán)中形成，”來(lái)自華盛頓州立大學(xué)的助理教授、該研究的論文第一作者Vivienne Baldassare說(shuō)道。
核星團(tuán)是特別密集的大質(zhì)量恒星群，其占據(jù)了大多數(shù)星系的中心。這些星團(tuán)則是我們所知的最密集的恒星環(huán)境。
為了測(cè)試這一理論，研究人員使用了世界上最強(qiáng)大的X射線望遠(yuǎn)鏡--錢(qián)德拉X射線天文臺(tái)。這個(gè)超敏感的太空望遠(yuǎn)鏡繞著地球運(yùn)行，專門(mén)用來(lái)捕捉從深空發(fā)出的最微弱的X射線。研究人員利用該望遠(yuǎn)鏡在108個(gè)不同的星系中尋找核星團(tuán)中黑洞的X射線特征。
Baldassare指出：“錢(qián)德拉基本上是世界上唯一能夠做這種工作的儀器。它能非常精確地確定X射線源的位置，當(dāng)你在這些非常緊湊的核星團(tuán)中尋找黑洞特征時(shí)這很重要。”
經(jīng)過(guò)分析，研究人員發(fā)現(xiàn)，如果一個(gè)核星團(tuán)的質(zhì)量和密度超過(guò)了某個(gè)閾值它就會(huì)發(fā)出表明有黑洞的X射線信號(hào)，并且以低于閾值的星團(tuán)的兩倍速度發(fā)出。他們還發(fā)現(xiàn)證據(jù)表明，核星團(tuán)內(nèi)的條件可能允許較小的黑洞成長(zhǎng)為中等大小。
Baldassare表示：“基本上，這意味著質(zhì)量足夠大且緊湊的星團(tuán)應(yīng)該能形成一個(gè)黑洞。研究人員稱，盡管以前的研究也在這種核子星團(tuán)內(nèi)發(fā)現(xiàn)了黑洞的證據(jù)，但沒(méi)有人很清楚為什么這些區(qū)域有利于形成黑洞。”
盡管如此，Baldassare認(rèn)為其團(tuán)隊(duì)在尋找核星團(tuán)攜帶的黑洞方面的進(jìn)展特別令人激動(dòng)。“我們預(yù)計(jì)這些黑洞中的許多都處于超大質(zhì)量黑洞和恒星質(zhì)量黑洞之間的中間質(zhì)量體系，在那里很少有證據(jù)表明它們的存在。”
