巨型黑洞成足球 被“踢出” 星系

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【大纪元2012年06月14日讯】(大纪元记者刘菲编译报导)天文学家发现强有力的证据显示一个巨大的黑洞以每小时几百万英里的速度被踢出其所在星系。这一新天文现象是由美国宇航局的钱德拉x射线天文台观测到的,该黑洞与另一个黑洞相撞合并,然后被强大的引力波反弹出去。

“很难相信一个比太阳重百万倍的超级黑洞竟然是可以被移动的,而且是以巨大的速度被踢出一个星系。” 主持这项新研究的哈佛-史密森天体物理中心(CfA)科学家弗朗西斯卡‧西瓦诺(Francesca Civano)说:“但是这些新数据支持这样一个观点,即引力波(最早由爱因斯坦预言但从未被直接探测到的时空结构纹波)能发出极其强大的力量。”

虽然由于引力波不平衡引起的反冲力能从一个星系弹射出巨型黑洞这种现象很可能是十分罕见的,但它也可能意味着星系之间的广袤空间中隐藏着很多巨型黑洞。

“这些黑洞我们是看不到的,” 西瓦诺的同事劳拉‧布莱切(Laura Blecha)说:“因为它们在被抛出星系时将周围所有的气体都耗尽了。”

西瓦诺和她的研究小组一直在研究一个称作CID-42的系统。该系统位于40亿光年以外某星系的中间。使用美国宇航局的哈勃太空望远镜,他们曾在CID-42探测到两个不同的可见光源。

智利的两架地面望远镜——麦哲伦和甚大望远镜(Very Large Telescope)收集到的光学数据提供的频谱显示,CID-42的两个光源正在以至少每小时3万英里的速度分离。

之前钱德拉望远镜探测到一个明亮的X射线源,可能是由巨型黑洞周围的超热物质造成的。但是他们无法区分X射线是来自一个或者是两个光源,因为钱德拉望远镜没有直接对准CID-42,使X射线源图像不如通常清晰。

“以前的数据告诉我们有不同寻常的事情在发生,但我们看不出来是有两个黑洞还是只有一个。”CfA的科学家马丁‧埃尔维斯(Martin Elvis)说。“我们需要新的X射线数据来分辨光源。”

当钱德拉望远镜的高分辨率摄像机直接对准CID-42时,观测到的数据表明X射线只来自一个黑洞。研究小组认为,当两个星系相撞时,在每个星系中心的巨型黑洞也相撞。然后两个黑洞合并成一个黑洞并被碰撞产生的引力波弹出。

另外一个光源被认为是碰撞后留下的星团。这一图像与最近由电脑模拟的黑洞合并是一致的,即合并的黑洞可以获得引力波的“奋力一脚”。

对于CID-42的变化还有另外两种解释。一种解释涉及3个巨型黑洞,最轻的一个被弹出去。另一种解释是CID-42包含2个巨型黑洞互相盘旋,而不是快速分离。

这两种替代解释都要求至少有一个巨型黑洞是非常隐蔽的,因为只有一个X射线源被观测到了。所以钱德拉望远镜的数据支持一个黑洞被弹出的想法。

该研究结果发表在6月10日的《天体物理学杂志》上。

(责任编辑:肖玫)

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