银河系外徘徊数百个流氓黑洞

银河系外徘徊数百个流氓黑洞

  科学家最新研究称,银河系外部潜伏着数百个流氓黑洞

  据美国科学日报报道,这听起来有点儿像科幻电影中的情节——数百个流氓黑洞徘徊在银河系附近,威胁着任何过于接近它的星体和宇宙物质。事实上日前美国哈佛-史密松森天体物理学研究中心的科学家最新研究显示,在宇宙早期星系正在构造时期就存在着数百个超大质量黑洞,很可能就在银河系周围游荡徘徊。

  尽管这些流氓黑洞可能会吞噬任何接近它的星体,但幸运的是地球是非常安全的,距离地球最近的流氓黑洞也至少有数千光年之遥。目前天文学家正在定位这些黑洞的位置,同时这项研究也将提供银河系形成的重要线索。

  负责这项研究的是哈佛-史密松森天体物理学研究中心的赖安-奥利瑞(Ryan O’Leary)和阿维-罗卜(Avi Loeb),罗卜说:“这些黑洞包含着银河系历史阶段的残骸物质,可以这样说,我们是考古学家,通过分析研究这些黑洞将揭示银河系过去的历史,以及早期宇宙阶段黑洞的形成历史。”依据这项研究的理论,流氓黑洞起初潜伏在小型、低质量星系的中心,经过数十亿年之后,那些矮星系彼此进行吞并,形成了像银河系这样完全发育的星系。

  每当两个存在中心黑洞的原星系发生碰撞时,它们的黑洞将合并形成一个,这样的黑洞具有原星系的“残骸”。在合并过程中,重心引力辐射方向的喷射物将导致黑洞产生反冲后坐力。这种典型的反弹力将使黑洞超速向外逃溢,其速度足以离开所在的主矮星系,但由于重力作用却不足于完全脱离周边的星系。最终的结果就是像这样的黑洞徘徊于银河系的外部区域。

  目前在银河系外部区域存在着数百个流氓黑洞,每个黑洞的质量都相当于可容纳1000-100000个太阳。这些黑洞很难被探测到,它们一般情况下不可见,除非在吞并和共生过程中。一种信息透露了流氓黑洞的存在——当黑洞逃溢时矮星系中环绕黑洞的恒星簇出现被拉拽的迹象。仅有最接近黑洞的恒星被猛拉出来,整个恒星簇变得更加紧凑一些。

  由于在宇宙中恒星簇的体积非常小,有时也仅有一颗恒星,天文学家必须掌握更多微妙的线索证实其存在和起源。比如:恒星光谱特征将显示多样性恒星存在着,呈现较宽的光谱线。恒星簇中的恒星快速移动,它们的路径将受到黑洞重力的影响。奥利瑞解释说:“黑洞周围恒星簇的作用相当于灯塔,警示着它的周围存在着‘危险暗礁’,如果没有这些恒星指明道路,我们则不可能发现这些黑洞。”

  银河系周围流氓黑洞的数量取决于有多少中心位置包含黑洞的原星系,以及多少原星系合并形成银河系。对以上数据的发现和研究将对理解银河系的历史提供新的线索。定位恒星簇作为“路标指示牌”,将是最简单发现黑洞的方法。罗卜说:“迄今为止,天文学家仍无法探测到在银河系周围存在紧凑高密度恒星簇的具体数量,目前我们知道应当期望得到什么样的探测结果,我们将基于现有的太空勘测展开新一类型的天体搜索。”目前,罗卜和奥利瑞的这项最新研究将发表在近期出版的《皇家天文学会月刊》上。

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