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銀河系近鄰星系核心部位 發(fā)現(xiàn)超大質(zhì)量黑洞(圖)
關(guān)鍵詞： 黑洞 銀河系中央 旋渦星系 太陽(yáng)質(zhì)量 射電源 歐洲南方天文臺(tái) 近鄰 人馬座a 恒星 星系團(tuán)
似曾相識(shí)：旋渦星系NGC 253的核心可能同樣存在一個(gè)超大質(zhì)量黑洞，類似銀河系中的“人馬座A”
深入核心：天文學(xué)家們現(xiàn)在認(rèn)為宇宙中絕大部分星系的核心都存在著超大質(zhì)量黑洞
新浪科技訊北京時(shí)間3月31日消息，據(jù)英國(guó)《每日郵報(bào)》報(bào)道，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)一個(gè)銀河系附近的近鄰星系核心部位同樣存在一個(gè)超大質(zhì)量黑洞。在銀河系的核心，存在一個(gè)被稱作人馬座A(Sagittarius A*)的射電源，這里被認(rèn)為是一個(gè)質(zhì)量巨大的黑洞。而這次的發(fā)現(xiàn)，可以說(shuō)就是發(fā)現(xiàn)了人馬座A的姊妹。
天文學(xué)家們使用位于智利的歐洲南方天文臺(tái)甚大望遠(yuǎn)鏡(VLT)和美國(guó)宇航局的哈勃空間望遠(yuǎn)鏡對(duì)旋渦星系NGC 253進(jìn)行了研究。NGC 253又稱為“玉夫座大星系”或“銀幣星系”，位于南天的玉夫座，距離地球約1200萬(wàn)光年。它是玉夫座星系團(tuán)的成員，這是距離銀河系最近的星系團(tuán)之一。
安德里亞·吉茲(Andrea Ghez)是加州大學(xué)洛杉磯分校的物理學(xué)和天文學(xué)教授，研究領(lǐng)域主要是恒星和行星。她告訴記者，她們發(fā)現(xiàn)此處存在一個(gè)已經(jīng)形成數(shù)十億年的黑洞。這有可能是許多大質(zhì)量恒星在生命終結(jié)時(shí)塌縮形成的，并且在此之后出現(xiàn)了相互融合，并最終形成這樣的單個(gè)超大質(zhì)量黑洞。
天文學(xué)家們長(zhǎng)久以來(lái)一直懷疑在我們所在銀河系的中央部位存在一種神秘的巨大力量。這個(gè)力量的源頭距離我們太陽(yáng)系大約2.6萬(wàn)光年。直到近幾年，天文學(xué)家們才基本了解這種神秘的力量來(lái)自何處。
吉茲教授的研究重點(diǎn)在于恒星和行星的早期演化，以及星系內(nèi)物質(zhì)的本質(zhì)及其分布規(guī)律。借助更先進(jìn)的觀測(cè)設(shè)備和手段，她的小組得以觀察到這個(gè)星系核心部位的精細(xì)圖像，并發(fā)現(xiàn)此處的恒星正以極快的速度運(yùn)行。這樣的高速運(yùn)動(dòng)只能以中央部位存在黑洞進(jìn)行解釋。
但這和大質(zhì)量恒星生命終了時(shí)產(chǎn)生的恒星級(jí)黑洞有著本質(zhì)的不同。這種位于星系核心部位的黑洞擁有數(shù)十萬(wàn)倍太陽(yáng)質(zhì)量，因此被稱為“超大質(zhì)量”黑洞。
“黑洞”是由于物質(zhì)塌縮形成的密度極高的形態(tài)，其引力將強(qiáng)大到任何物質(zhì)不能逃脫，包括光纖。正是由于這種特性，黑洞無(wú)法被直接觀測(cè)到，但它的引力作用會(huì)對(duì)周遭的星系和其他物質(zhì)產(chǎn)生影響，從而為科學(xué)家們提供線索。
我們的銀河系中央存在一個(gè)質(zhì)量達(dá)到300萬(wàn)倍太陽(yáng)質(zhì)量的黑洞，位于人馬座方向，它隱藏在夏季的南方夜空中。這個(gè)黑洞被稱為“人馬座A”。
但黑洞內(nèi)部究竟是怎樣的情景，至今依舊是物理學(xué)中最大的謎團(tuán)之一。黑洞存在的理論依據(jù)最早源自阿爾伯特·愛(ài)因斯坦提出的“廣義相對(duì)論”。根據(jù)這一理論，進(jìn)入黑洞的物質(zhì)將被壓縮至中央的一點(diǎn)上，這個(gè)點(diǎn)具有無(wú)限大的密度，稱為“奇點(diǎn)”。
但是，倫敦大學(xué)學(xué)院(UCL)的克里斯蒂安·博馬(Christian B?hmer)教授提出了一種新的理論，稱為“量子圈”(quantum loop)。根據(jù)這一理論，物質(zhì)被吞入黑洞內(nèi)部之后將進(jìn)入另一個(gè)完全不同的宇宙空間，或陷入一個(gè)類似蟲(chóng)洞的連接通道，通向另一個(gè)黑洞。
自從1995年以來(lái)，吉茲教授借助位于夏威夷莫納克亞山的凱克-1望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀測(cè)。這是全世界目前最大的地基光學(xué)和紅外望遠(yuǎn)鏡設(shè)備?？茖W(xué)家小組在此對(duì)旋渦星系NGC 253中心的200多顆恒星的運(yùn)行情況進(jìn)行了考察。她們發(fā)現(xiàn)其中20顆非?？拷诙吹暮阈堑倪\(yùn)行速度高達(dá)每小時(shí)300萬(wàn)英里(483萬(wàn)公里)，這是恒星常規(guī)運(yùn)行速度的10倍。
她的工作，加上其他科學(xué)家們所做的研究工作一起，幫助人們得到這樣一個(gè)結(jié)論，那就是：宇宙中的數(shù)千億個(gè)星系中，全部(或至少絕大部分)的核心部位都包含有一個(gè)超大質(zhì)量黑洞。
除此之外，科學(xué)家們還注意到這種黑洞的質(zhì)量和性質(zhì)與其所在宿主星系的大小和性質(zhì)緊密相關(guān)。
黑洞既是毀滅者又是創(chuàng)造者。它吞噬一切靠近它的物質(zhì)，但在此過(guò)程中又會(huì)發(fā)出超高能粒子束和劇烈的輻射。這種超大質(zhì)量黑洞的研究進(jìn)展正將天文學(xué)家和天體物理學(xué)家們的興趣重新帶回黑洞領(lǐng)域。
1915年，愛(ài)因斯坦的工作奠定了黑洞研究的理論基礎(chǔ)。但是在那之后對(duì)于黑洞機(jī)制的研究卻幾乎停滯不前，原因就在于幾乎沒(méi)有任何辦法可以對(duì)這種奇異的天體進(jìn)行直接觀測(cè)。直到現(xiàn)在，有關(guān)黑洞的研究依然被重重謎團(tuán)阻撓。如這種超大質(zhì)量黑洞究竟是如何逐漸形成的？很多研究已經(jīng)給出了一些答案，但是要取得學(xué)界的一致意見(jiàn)，仍然尚需時(shí)日。(新浪)