臺北市立天文科學教育館 2020-10-04 訊

天文學家發現了超怪物級黑洞，掌控著六個星系

天文學家發現在宇宙大爆炸後不久，六個星系落入了超大質量黑洞的宇宙重力網中，對該天體的研究可能有助於解釋這些神秘怪物黑洞的發展過程。在宇宙歷史早期出現的黑洞被認為是由第一批恆星的坍縮形成的，但是天文學家對於它們是如何膨脹成更巨大的怪物感到困惑。這個歐洲南方天文台(ESO)新發現的黑洞可以追溯到宇宙還未滿 10 億歲的時候，其質量是太陽的 10 億倍。

到目前為止，科學家對於如此巨大的早期黑洞的存在還沒有一個很好的解釋，這一發現將有助於解釋超大質量黑洞是如何形成的，因為天文學家相信，捕獲星系團的纖維狀結構攜帶了足夠的星際氣體來餵養黑洞，使其得以成長。該研究論文的第一作者表示「宇宙重力網就像蜘蛛網一樣，星系在纖維網交叉的地方成長，而可以為星系和中央的超大質量黑洞提供養料的氣體流可以沿着纖維網流動。」

▲該天體位於六分儀座附近的紅圈處(©Sky&Telescope)

這個纖維狀結構可能是在暗物質的幫助下形成的，他們的發現支持了這個觀點，即最遙遠的超大質量黑洞是在大尺度結構的大質量暗物質暈中形成和增長的，而這種結構早期難以發現的原因可能是由於觀測儀器的限制。

而根據 ESO 的網站資料顯示，該纖維狀結構的大小約為銀河系的 300 多倍，但網站資料也解釋道，這些星系也是目前望遠鏡能觀測到最暗的星系之一，只能依賴現有最大的光學望遠鏡，包括位於智利阿塔卡瑪沙漠的 ESO 甚大望遠鏡。

研究團隊聲明：「我們相信我們僅僅只是看到了冰山的一角，到目前為止在這個超大質量黑洞周圍發現的少數星系只是最亮的那些。」這項最新的研究試著闡明這些宇宙怪物的形成過程， 9 月初，兩個由 1500 名科學家組成的團隊發現了重力波源 GW190521 ，它是由兩個較小的黑洞碰撞形成的。 70 多億年前，這兩個黑洞碰撞時產生的重力波能量，相當於 8 個太陽質量轉換而來，創造了迄今為止發現最強能量重力波， GW190521 的來源天體質量為 142 個太陽，也是迄今為止觀測到的第一個中級質量黑洞。

科學家們表示，這一發現對目前有關超大質量黑洞形成的理論提出了挑戰，認為超大質量黑洞可能是通過這些中等大小的天體的反覆合併而形成的，該研究結果發表在《天文學與天文物理學》期刊上。（編譯／許晉翊）
資料來源：Science Alert

原文網址：https://www.tam.museum/astronomy/astronomy_detail.php?lang=tw&id=1056