天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)超巨型黑洞接近理論上限

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2025-08-12 13:19:09 光明網(wǎng)

天文學(xué)家可能發(fā)現(xiàn)了迄今最大的黑洞，其質(zhì)量接近理論上限，相當(dāng)于銀河系中心黑洞的1萬(wàn)倍。這個(gè)超巨型黑洞位于有史以來(lái)觀測(cè)到的最大星系之一——“宇宙馬蹄鐵”中。該星系因其巨大的質(zhì)量扭曲了時(shí)空，將后方一個(gè)星系經(jīng)過(guò)的光線扭曲成一個(gè)巨大的馬蹄狀環(huán)。

8月7日發(fā)表于英國(guó)《皇家天文學(xué)會(huì)月報(bào)》的一篇論文顯示，這個(gè)超巨型黑洞的質(zhì)量相當(dāng)于360億顆太陽(yáng)。一般認(rèn)為，每個(gè)星系中心都有一個(gè)超大質(zhì)量黑洞，而更大的星系則擁有更大的黑洞。英國(guó)樸茨茅斯大學(xué)教授Thomas Collett表示，這是迄今發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量排名前十的黑洞之一，并且很可能是最大的一個(gè)。大多數(shù)黑洞的質(zhì)量測(cè)量都是間接的，存在很大的不確定性，但新方法讓研究者對(duì)確定這個(gè)黑洞的質(zhì)量有了更大把握。

研究人員結(jié)合引力透鏡效應(yīng)和恒星運(yùn)動(dòng)學(xué)探測(cè)到了“宇宙馬蹄鐵”中的黑洞。恒星運(yùn)動(dòng)學(xué)研究星系內(nèi)恒星的運(yùn)動(dòng)以及它們圍繞黑洞移動(dòng)的速度和方式。Collett指出，恒星運(yùn)動(dòng)學(xué)被視為黑洞質(zhì)量測(cè)量的“金標(biāo)準(zhǔn)”，而引力透鏡效應(yīng)可以幫助團(tuán)隊(duì)探測(cè)到更遙遠(yuǎn)的宇宙。通過(guò)這兩種方式，研究團(tuán)隊(duì)確認(rèn)了黑洞的存在：它改變了光線經(jīng)過(guò)黑洞時(shí)傳播的路徑，并導(dǎo)致宿主星系內(nèi)部區(qū)域的恒星以極快的速度（接近400公里/秒）運(yùn)動(dòng)。

巴西南里奧格蘭德聯(lián)邦大學(xué)的Carlos Melo補(bǔ)充說(shuō)，這次發(fā)現(xiàn)的是一個(gè)“休眠”的黑洞，即沒(méi)有積極吸積物質(zhì)的黑洞。它的探測(cè)完全依賴于其巨大的引力及對(duì)周圍環(huán)境的影響。這種方法使天文學(xué)家能夠在整個(gè)宇宙中探測(cè)這些隱藏的超巨型黑洞的質(zhì)量，即使它們完全處于沉寂狀態(tài)。

“宇宙馬蹄鐵”黑洞距離地球約50億光年，這一發(fā)現(xiàn)有助于理解超大質(zhì)量黑洞與星系之間的聯(lián)系。Collett認(rèn)為，很可能所有原本在伴星系中的超大質(zhì)量黑洞現(xiàn)在都已合并，形成了探測(cè)到的這個(gè)超巨型黑洞，因此看到的是星系和黑洞形成的最終狀態(tài)。

(責(zé)任編輯：zhangxiaohua)

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