天文研究：暗物質與黑洞間存在神秘關係

【大紀元2015年12月14日訊】（大紀元記者張秉開編譯報導）天體物理學家的一項最新研究認為，星系的暗物質和它中心的黑洞雖然在空間存在特點等方面有明顯差異，但二者之間存在著一種神秘的關係。

據天文學網站「每日星系」（dailygalaxy.com）12月13日報導，哈佛—史密森天體物理中心（Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics）的天文學家阿科斯‧波格丹（Akos Bogdan）說：「星系的暗物質含量與星系中心黑洞大小之間存在著神秘的聯繫，雖然兩者表現出完全不同的空間尺度。」

波格丹和他的研究同事、普林斯頓大學安迪‧古爾丁（ Andy Goulding）研究了3000多個橢圓星系，通過觀測星體運動來計算星系中心黑洞的質量，及觀察星系周圍高熱氣體釋放的X射線情況來估算暗物質暈。他們認為星系的暗物質含量越大，星系中的高熱氣體就越多，因此暗物質暈的質量和黑洞質量之間的聯繫要比黑洞和銀河系的恆星之間的關係更為密切。

波格丹和古爾丁根據斯隆數字巡天（Sloan Digital Sky Survey）和ROSAT X射線衛星望遠鏡的全天觀測數據，推測這種聯繫可能和橢圓星系的生長方式有關。他們認為，橢圓星系是由較小的星系合併而成，原星系的恆星和暗物質會在新星系中相互融合和混雜。但是暗物質占主導作用，它會塑造新生橢圓星系的形成，直接影響中心黑洞的生長。

波格丹解釋說：「實際上，合併形成的引力佈局制約著星系、恆星和黑洞的形成。」

在我們宇宙中，暗物質的量遠遠超過普通物質。每個星系都由暗物質暈（dark matter halo）包圍，暗物質暈的質量高達太陽的一萬億倍，其範圍達數十萬光年。

另據美國航空航天局12月1日的科研消息，5100萬光年遠的橢圓星系NGC 4649是科學家通過上述兩種方法觀測其中超級黑洞的唯一星系。

NGC 4649位於室女座，也被稱為梅西爾60（M60）等，其中心的超級黑洞質量為太陽的34億倍。但是因為黑洞處於休眠狀態，其周圍基本沒有X-射線等參考信號，所以在普通的觀測圖像中缺少X射線或光學影像。

而科學家利用錢德拉X射線望遠鏡（Chandra X-ray Observatory）觀測高溫氣體的新方法，測量出星系的慢慢進入黑洞的情況，因而「看到」超級黑洞的存在。

責任編輯：蘇漾