◎ 李迪 科技日報記者 雍黎
12月7日，據國外媒體報道，科學家在阿貝爾2261（Abell 2261）星系團中，發現了因2個星系併合，而產生的2個超大質量黑洞併合事件的線索。研究人員推測，阿貝爾2261星系團中心的星系包含著一個超大質量黑洞，其質量堪比宇宙中已知的一些最大質量的黑洞。
圖源：視覺中國
宇宙中兩隻巨大的“猛獸”相互吞噬，這一驚人的發現，最初的線索卻來自星系中“弱小”的恆星：該星系核中恆星數量遠遠大於理論預期；星系中最密集的恆星距離星系中心超過2000光年（1光年約為94600億千米）。研究人員認為，正是由於兩大黑洞併合，與周圍恆星發生相互作用，才造成了這一現象。
在銀河系的中心，也有著一個超大質量黑洞，此前曾有天文學家繪製了一張全新的銀河系中天體位置和速度圖。這張地圖顯示，銀河系中心超大質量黑洞距離地球約為25800光年。這比國際天文聯合會於1985年所採用的官方數據27700光年還要近。隨著測量時間的變化，地球與銀河系中心黑洞的距離越來越近，這是否意味著地球正在朝黑洞墜落？黑洞吞噬天體的“魔爪”究竟能延伸多遠？
根據黑洞質量，科學家把它分為3類：恆星質量黑洞、中等質量黑洞和超大質量黑洞。
超大質量黑洞是如何誕生的？“其實它的形成原因目前並不能完全確定。有一種說法是多個小質量的黑洞，相互併合成質量稍微大一點黑洞後，再通過吸附周圍物質，就長成了超大質量黑洞。”中國科學院國家天文臺研究員苟利軍表示，關於超大質量黑洞的形成還有許多解釋，就連是否存在併合過程都有不同的說法。
“也有可能是一團物質極為豐富的氣體直接塌陷形成了幾萬倍太陽質量或者幾十萬倍太陽質量的黑洞，然後不斷吸附周圍物質，使得其質量越來越大，形成了星系或類星體中心的超大質量黑洞。”苟利軍表示。
在此次研究中，日本國家天文臺（NAOJ）通過天體測量目錄創建了一張銀河系中天體位置和速度圖。其中第一份天體測量目錄包含了99個天體的數據。
銀河系的位置和速度圖，箭頭顯示了用於模擬銀河系224個天體的位置和速度數據；實心黑線顯示了銀河系旋臂的位置；顏色表示屬於同一手臂的對象組；背景是模擬圖像；圖源：NAOJ
值得注意的是，這幅銀河系新地圖顯示，太陽運動的速度比想象中要快7000米/秒。此外，地球與銀河系中心超大質量黑洞之間的距離比之前認為的要近1900光年。
這是否表明，地球正在向銀河系中心超大質量黑洞“前行”？研究人員明確表示，對此沒有必要擔心，因為最新數據並沒有表明我們這顆星球正在朝黑洞墜落，它只是意味著現在有了一個更準確的銀河系模型。
從這份新地圖來看，地球雖然與銀河系中心黑洞人馬座A＊的距離更近了，但是地球仍位於銀河系的“郊區”。
“在相對較遠的距離上，黑洞除了有引力效果，其實它表現出來的狀態跟其他天體沒有太大的差別。只有在非常近的距離上，它才會有比較大的破壞力。”苟利軍說。
那麼黑洞的“魔爪”到底能伸到哪裡？我們可以將超大質量黑洞想象成一隻昏昏欲睡的巨獸，當恆星與它距離過近時，巨獸就會甦醒，將恆星當作大餐吞噬掉，這個過程中會發生潮汐瓦解事件。
“在潮汐瓦解距離外，恆星是安全的。”苟利軍舉了一個例子，假如把太陽換成一個同等質量的黑洞，它的潮汐瓦解距離很有可能就在目前人類所知的太陽表面附近。那麼，即便像金星這樣距離太陽很近的天體，也“無福消受”黑洞的破壞力。
2020年諾貝爾物理學獎的獲得者，德國科學家賴因哈德·根策爾和美國科學家安德烈婭·蓋茲因，在銀河系超大質量黑洞周圍發現了一些非常靠近黑洞的恆星，通過觀測這些恆星的軌跡，他們推斷出銀河系中心黑洞的質量。他們指出，只有恆星接近超大質量黑洞破壞半徑的時候，才有可能被它“吞噬”。
來源：科技日報
編輯：劉義陽
審核：王小龍
終審：冷文生
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