蝌蚪

一个蝌蚪状的气体云正在黑洞周围旋转

发布时间:2024/11/7 13:19:00   

在20世纪30年代,天体物理学家提出理论,在它们的生命周期结束时,特别大的恒星会坍塌,留下无限质量和密度的残留物。作为对爱因斯坦广义相对论场方程的解决方案,这些物体后来被称为“黑洞”,因为任何东西(甚至光)都无法逃脱它们。到20世纪60年代,天文学家开始根据它们对邻近物体及其周围环境的可观测影响,来推断这些物体的存在。

上图:“蝌蚪”分子云及其轨道引力中心黑洞的概念描绘。

尽管,仪器和干涉测量技术有所改进(这导致了M87和人马座A*的第一张图像),对黑洞的研究仍然依赖于间接方法。在最近的一项研究中,一组日本研究人员发现了一种不寻常的气体云,它似乎被一个巨大而致密的物体所拉长。由于它附近没有大质量恒星,他们推断这片云(因其形状而被称为“蝌蚪”)围绕人马座大约光年远的一个黑洞运行。

该研究团队由庆应义塾大学基础科学与技术学院(SFST)的金子美幸(MiyukiKaneko)领导。与他一起参加会议的还有来自SFST、科技技术研究所(庆应义塾大学)、日本国家天文台(NAOJ)、神奈川大学和茨城大学天文中心的天体物理学家和工程师。这篇描述他们发现的论文最近发表在《天体物理学杂志》上。

该团队使用东亚天文台的詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜和NAOJ的Nobeyama45米射电望远镜的数据来观测蝌蚪分子气体云。他们指出,由于其独特的头尾结构、位置和速度,这种云是独一无二的。根据它的运动学和沿轨道线强度的变化,研究小组确定,最适合的是黑洞。他们还能够限制它的质量,他们估计它的质量是我们太阳的万倍。

上图:银河系的注释图,包括在每个方向上穿过银河平面的星座,和已知的最突出的组成部分。

这将使它成为一个中等质量黑洞(IMBH),处于恒星质量和超大质量黑洞(SMBH)之间。一个大约有SgrA*四分之一大的黑洞,位于距离SgrA*所在地(光年)不远的银河系中,这一现象引发了许多有趣的问题。在不久的将来,该团队计划使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)来寻找更多关于蝌蚪轨道引力中心黑洞的证据。

这些检查可能会带来一些重大发现。例如,这个IMBH是否注定有一天会与SgrA*合并?这样的事件会导致银河系中心的黑洞质量增加20%。它还会引发巨大的引力波(GWs)释放,天文台肯定会注意到!

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