科學家在球狀星團中發現隱藏的中等質量黑洞

最新研究表明，一個2200倍太陽質量的中等質量黑洞位於杜鵑47球狀星團中心區域。

騰訊太空訊 據物理學網站報道，所有黑洞都分為兩種類型：小型、恆星質量黑洞，是太陽質量的數倍；超大質量黑洞重量是太陽的數百萬至數十億倍。天文學家認為，宇宙中同時存在中等質量黑洞，其重量是太陽的100-10000倍，但是迄今並未發現中等質量黑洞存在的確鑿證據。目前，天文學家宣稱，最新發現中等質量黑洞(IMBH)，其質量是太陽的2200倍，隱藏在杜鵑47球狀星團中心區域。

該項研究負責人、哈佛-史密森天體物學中心(CfA)布倫特-齊茲爾坦(Bulent Kiziltan)說：「我們希望發現中等質量黑洞，是因為它們是恆星質量和超大質量黑洞之間的缺失環節，它們可能是原始種子，逐漸生長至類似銀河系中心的超大質量黑洞。」

這項最新研究發表在2月9日出版的《自然》雜誌上，杜鵑47球狀星團是距離地球13000光年之遙的古老球狀星團，已有120億年歷史，它包含著數千顆恆星，形成一個大約120光年直徑的球狀結構。同時，其中存在大約20多個脈衝星，研究分析它們具有重要意義。

之前研究人員未成功發現杜鵑47球狀星團存在中心黑洞，多數情況下，研究人員通過搜尋熾熱漩渦物質盤釋放的X射線探測一個黑洞的存在，但是這種方法僅適用於活躍吞噬鄰近氣體的黑洞，杜鵑47球狀星團中心沒有氣體，能夠有效飢餓潛伏的任何黑洞。

銀河系中心超大質量黑洞通過對鄰近恆星的影響顯露出它的存在性，經過多年紅外線觀測證實銀河系中心一些恆星通過較強的引力牽引攪動一個無形對象，但是杜鵑47球狀星團擁擠中心不太可能觀測到個別恆星的運動情況。

這項最新研究依賴於兩條線的證據，第一條線的證據是貫穿球狀星團的全部恆星運動，球狀星團環境非常密集，較重的恆星通常沉陷於星團中心，在星團中心的中等質量黑洞像攪拌湯鍋的「宇宙勺子」，導致這些恆星彈射至較高速度和較遠距離，從而透露出一個微妙的信息，便於天文學家進行測量。通過使用計算機模擬恆星運行和距離，再將其與可見光觀測數據進行對比，研究小組發現了一些引力活躍證據。

第二條線的證據來自於脈衝星和死亡恆星的緊密殘骸，其射電信號很容易探測，這些天體同時受到中心中等質量黑洞的引力作用，使它們位於距離星團中心較遠距離，而不是之前認為中心區域不存在黑洞的狀況。

結合以上因素，最新研究表明，杜鵑47球狀星團內部存在2200倍太陽質量的中等質量黑洞，由於這個黑洞長期逃避科學家的觀測範圍，因此科學家認為類似的中等質量黑洞可能隱藏在其它球狀星團之中。（悠悠/編譯）