80億光年外流浪黑洞或在星系合并時被踢出

北京時間3月29日消息，據國外媒體報道，近期的一項研究顯示，引力波的作用可能曾經將一個超大質量黑洞從一個遙遠星系的核心踢了出來，在此過程中釋放出的能量相當於一億次超新星爆發事件。近日，哈勃空間望遠鏡發現了一個流浪黑洞，科學家們認為這可能是迄今所發現的，存在於星系核區之外的質量最大的黑洞，其質量超過10億倍太陽質量。

近日，哈勃空間望遠鏡發現了一個流浪黑洞，科學家們認為這可能是迄今所發現的，存在於星系核區之外的質量最大的黑洞

哈勃望遠鏡在可見光和近紅外波段的圖像展示的是一個明亮的類星體，其編號是3C186，它位於一個距離地球大約80億光年遠的遙遠星系內

天文學家們懷疑這個龐然大物是在兩個大型黑洞合并的時候被踢出星系核心的。這樣一個過程將會釋放出能量巨大的引力波信號。

根據美國宇航局的說法，這項發現有些不同尋常。有關論文的第一作者，任職於美國空間望遠鏡研究所和約翰·霍普金斯大學的馬克·切亞伯格（Marco Chiaberge）教授表示：「當我第一次看到這個結果時，我覺得我們正在目睹某種非常不同尋常的現象。而當我們將來自哈勃空間望遠鏡、錢德拉塞卡X射線天文台和斯隆數字巡天的相關數據結合在一起進行分析時，所有的數據都指向了同一個結果。」他說：「我們收集的所有數據從X射線波段到紫外波段，再到近紅外波段，這些數據的量遠遠超過了我們此前所觀測過的任何流浪黑洞。哈勃望遠鏡在可見光和近紅外波段的圖像展示的是一個明亮的類星體，其編號是3C186，它位於一個距離地球大約80億光年遠的遙遠星系內。但是有一點不同尋常的是這個類星體離開星系的核心很遠。類星體一般被認為是黑洞所驅動的高能天體現象，一般存在於星系的核心位置。」 切亞伯格表示：我預想到會看到很多合并中的星系，同時我也預期會在這個類星體的周圍看到它的宿主星系。但是對於一個完全偏離星系核心位置的類星體，我是完全沒有心理準備的。他指出：「黑洞通常存在於大型星系的核心，因而由其所驅動的類星體一般也位於星系的核心位置。因此，當我們看到一類星體沒有存在於星系核心時，這種情況是比較反常的。」

研究人員對於這一現象開展了進一步的分析，他們計算了這個黑洞到星系核心的距離，方法是將該宿主星系發出的光度分布與普通橢圓星系的光度分布進行對比。分析結果顯示，這個黑洞偏離星系核心超過35000光年，這已經超過了太陽到銀河系中心的距離。綜合哈勃望遠鏡和斯隆數字巡天望遠鏡進行的光譜分析和採集的數據，讓研究組得以評估這個黑洞的質量以及氣體的運動速度。

空間望遠鏡研究所的研究員賈斯汀·伊萊（Justin Ely）表示：「出乎我們預料，同時也讓我們感到驚喜的是，我們發現圍繞這個黑洞周圍的氣體正在從這個星系的核心離開，速度高達每小時470萬英里（約合756萬公里）。測量數據同時還顯示，這個黑洞的運動速度非常快，按照這樣的速度，從地球飛到月球大約只需要三分鐘的時間。

另外，在哈勃望遠鏡拍攝的圖像中，科學家們還觀測到一種非常暗弱的，被稱作「潮汐尾」（tidal tail）的模糊特徵，這表明該處的引力拖拽作用可能在這個星系異常的位置偏移過程中起到了作用。這些特徵是兩個相撞星系相互碰撞時，由於引力拖拽作用產生的特殊現象。而研究人員認為，在巨大的引力作用下，3C186系統可能曾經與另外一個系統發生了合并，從而導致位於這兩個星系中心的黑洞也隨之發生合并。而當這兩個巨大的天體迎頭相撞時，會產生超強的引力波信號，而這將導致兩個靠近中的黑洞發生強烈反彈，從而使得其中一個黑洞被一下子彈射出去。

任職於美國空間望遠鏡研究所和約翰·霍普金斯大學的科林·諾曼（Colin Norman）表示：「這種情況是否發生要取決於黑洞的質量，以及合并發生時兩個黑洞的自轉軸朝向等各種性質。這也就解釋了為何類似的流浪黑洞案例如此少見的原因。」

當然，另外一種可能性也是存在的，那就是這個明亮的類星體並非存在於星系內部，而實際上是在這個星系的後方，但這種情況的可能性很低。

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