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中等重量黑洞存在吗?科学家寻找的证据仍在增加

时间:2022-08-22 14:01:02

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中等重量黑洞存在吗?科学家寻找的证据仍在增加

最近发现的一个来自遥远星团的X射线耀斑可能是黑洞进食的明显迹象。这些发现背后的团队说,这是迄今为止中产阶级黑洞的最有力证据,而黑洞家族是一个难以捉摸的成员。

从理论研究和计算机模拟可以预测出中间的黑洞,但是很难在野外发现它们。从进化的角度来看,许多天文学家认为它们确实存在。毕竟,有证据表明,在大多数大型星系的中心存在恒星质量的黑洞以及太阳质量数百万或数十亿的超大质量黑洞。为什么它们之间没有一类黑洞?

中等质量黑洞的最佳证据?

在6月18日的《自然天文学》上发表的一项研究中,科学家描述了他们对位于距地球7亿光年远的星系外围的星团中X射线源的观测结果。X射线源称为3XMM J215022.4055108。XMM-Newton X射线太空望远镜在至进行的观测中,它出现了两次。Swift和Chandra太空望远镜的后续观察显示,和X射线源仍然存在,尽管其发射水平较弱。

总体而言,数据表明发生了潮汐破坏事件。当恒星进入黑洞的范围之内时,极端的引力场会将恒星撕裂,将一些碎片扔掉,并吞噬其余部分。当物质飞入黑洞时,这些物质变得非常热-数百万度-并发出X射线。这些年来,耀斑的亮度以与模拟一颗恒星被黑洞吞噬的速度相匹配的速度逐渐减弱,黑洞吞噬了数万倍太阳的质量。

研究小组表示,虽然X射线似乎是来自热气体,但随着耀斑的消失,其温度显着降低,这与喂食恒星质量黑洞的其他观察结果一致。研究人员比较了在不同的X射线能量下耀斑的变化方式与在黑洞上积聚的气体的模型,从而得出了黑洞的质量,研究小组认为,这是中间质量黑洞的最清晰证据。

该研究的主要研究人员说,天文学家很幸运地发现了耀斑。“这是一个特例,因为这颗恒星恰好靠近这个黑洞,”新罕布什尔大学空间科学中心的林大成说。他补充说,该团队继续研究档案数据,以期发现更多类似的耀斑。

但是,未参与这项研究的比伦特·基兹坦(哈佛大学)警告说,要支持这项新工作,还需要更多的观察。Kzltan最主要的担心是研究人员使用了几种模型得出结论。尽管他指出研究看起来很扎实,但他补充说,仿真中的每一层复杂性都增加了其他因素可能对信号负责的机会。

中等质量的黑洞很难找到。天文学家已经在诸如星团之类的“拥挤的田野”中寻找中等质量的黑洞,但是基兹坦指出,这有点随机。他说:“坦率地说,我们没有其他方法可以追求这一点。我们不能仅仅研究宇宙的空白。我们希望通过它们与周围环境的相互作用来找到它们。它必须是一个拥挤的领域。”

Kzltan领导了的一项自然研究,该研究涉及球状星团47杜鹃花(NGC 104)中心可能存在的中等质量黑洞。在他的团队的研究中,他们基于围绕星团的脉冲星的运动模拟了黑洞的重力特征,并得出了质量为2200个太阳质量的信息。最后,这些结果也未能使所有人信服-但尽管如此,证据似乎仍在增加中等质量的黑洞。

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