在地球三亿光年外,这个星系中心竟有三个超大质量黑洞

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螺旋星系(Spiral Galaxy)看着像一个镶满星星的风车,比如我们美丽的银河系,但并非所有星系都呈漩涡结构,例如不规则星系NGC 6240。NGC 6240星系距地球约3亿光年长期以来,科学家认为,该星系是由两个星系碰撞而成,因为星系中心有两个黑洞目前,这些星系正以每秒几百公里的速度彼此靠近,仍在碰撞融合。

但据外媒报道,一项发表在《天文学与天体物理学》期刊上的新研究表明,科学家在NGC 6240星系中心发现了第三个超大质量黑洞。该发现表明NGC 6240可能是由三个星系碰撞而成。研究小组利用智利甚大望远镜(VLT)对NGC 6240星系中心黑洞的运动及质量进行观测。

在地球三亿光年外,这个星系中心竟有三个超大质量黑洞

巨型星系中心通常存在超大质量黑洞,这类黑洞的质量可达太阳质量的1亿倍。以银河系为例,超大质量黑洞是驱动星系运动的引擎,使围绕银河系中心的数十亿颗恒星和行星保持旋转。但NGC 6240有些不同。NGC 6240首先是不规则状星系,其体型巨大且非常明亮。天文学家猜测,星系中大量的尘埃、正在形成的恒星以及超大质量黑洞导致了这些强光。

在地球三亿光年外,这个星系中心竟有三个超大质量黑洞
  • 图注:三个黑洞N、S1和S2的分布状况。图中绿色表示黑洞周围被辐射电离的气体;环状红线表示星光的轮廓;白色箭头条的长度对应1000光年

“通过高空间分辨率观测,我们能够证明NGC 6240的中心不是像之前假设的那样有两个黑洞,而是有三个超大质量黑洞,”这项研究的主要作者、哥廷根大学的沃尔弗拉姆(Wolfram Kollatschny)说道。这三个黑洞相距较近,都处在一片直径不到3000光年的区域。天文学家说,这片区域的大小还不到该星系的百分之一。星系如何形成,又如何随时间演化,这都是天文学家要研究的。

在地球三亿光年外,这个星系中心竟有三个超大质量黑洞

例如,银河系也被认为在数十亿年前吞噬了一个较小的星系,这导致其外缘有两个不同的恒星群。然而,对于像NGC 6240这样的大型星系,其形成和演化还有许多未解之谜。“到目前为止,在宇宙中还从未发现过如此集中的三个超大质量黑洞,”该研究合著者之一、波茨坦大学莱布尼茨天体物理研究所的彼得(Peter Weilbacher)说道。

现在的观测则为三个星系及其中心黑洞同时合并提供了证据。“如果几个星系同时合并,那么,最大的星系及其中心的超大质量黑洞则能以快得多的速度进行演化,”彼得说道。研究人员说,随着时间的推移,这三个超大质量黑洞很可能在几百万年后合并。届时,预计将产生强大到难以置信的引力波。

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