天文学家发现黑洞成长速度要比预计中快

  斯威本理工大学的天文学家们发现了黑洞是如何成长的,该发现与以往的预料有所不同。多年来科学家们一直认为,星系中心的超级黑洞跟它们所在星系的成长速度是一致的。然而新的观测显示,黑洞的成长过程大为不同。

  “黑洞的成长一直比我们原以为的速度要快得多,”斯威本天体物理和超级计算中心的阿利斯特·格雷厄姆教授说。在星系内部,有各种竞争机制可以获得其中的气体,这些气体要么参与新恒星的形成,要么填进中心的黑洞。十多年以来,主要的模型和理论为参与每个过程的气体设定了一个不变的比例,有效地维持了黑洞质量与星系质量之比。然而,即将发表在《天体物理学杂志》上的一项新研究表明:上述设定方法需要改变。

天文学家发现黑洞成长速度要比预计中快

  “我们现在了解到:星系中恒星的质量每增加10倍,黑洞质量就会相应地增加100倍——多出许多倍,”格雷厄姆教授说,“在我们对于星系和黑洞共同演化的理解方面,该发现有着广泛的潜在影响。”研究人员还发现:在较小的星系以及类似我们银河系的盘状星系中,所观察到的恒星密集型星团却表现出相反的情况。

  “星系越小,这些密集型星团中恒星所占的比例就越大,”斯威本理工大学的研究人员尼古拉斯·斯科特博士说,“在质量较小的星系中,星团中可以包含多达数百万颗恒星,的确能够超越黑洞而占主导地位。”以前,科学家们认为:星团占整个星系质量的0.2%,这个百分比是恒定不变的。

  该研究好像也解开了一个由来已久的天文学之谜。质量介于一颗恒星与一百万颗恒星之间的“中等质量”黑洞一直都是特别难以找到的。这项新研究预示着:在拥有黑洞的无数个已知星系中,尽管目前我们还不了解其中黑洞的质量,但是这些星系中应该包含那些失踪的“中等质量”黑洞。“或许,这些黑洞足够大,可以利用新一代特大型望远镜观测到,”斯科特博士说。

  格雷厄姆教授称,这些黑洞仍然能够吞噬距离它们太近的任何恒星及其可能拥有的行星。“黑洞是有效的引力集中营和系统压实机,跳入黑洞可能是以往许多恒星系统的命运,”格雷厄姆教授表示,“的确如此,这种宇宙跳动对于核星团转化为巨型黑洞会起到一定的作用。”

  为了创建迄今为止最大的星系样本库,掌握可靠的有关星团及超级黑洞质量的测量数据,研究人员结合了哈勃太空望远镜、位于智利的欧洲甚大望远镜以及位于夏威夷的凯克望远镜等好几架望远镜的观测资料。

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