宇宙印象 深度科普欄目第1061期 談到黑洞我們都無不對宇宙這個超大質量天體心生畏懼，似乎黑洞是宇宙中最牛的天體，看不見，還能吞噬物質，簡直是宇宙“食物鏈”的頂端。但事實上不是，黑洞也很苦惱，換言之，宇宙中沒有絕對快樂的事物，任何事物都會受到制約，黑洞也不例外。今天的主角就是位於Abell2218星系團中的一個黑洞，科學家利用VLT望遠鏡的光譜觀測法，在該星系團中發現一個質量為太陽400億倍的超大質量黑洞。星際穿越中的黑洞估計質量為1億個太陽，這個黑洞比星際穿越中的黑洞還大400倍，再次刷新科學紀錄。
霍爾姆15A星系位於Abell2218星系團內部，屬於比較明亮的星系。雖然其非常明亮，且具有太陽2萬億倍的總質量，但是霍爾姆15A中央卻是光線十分微弱的漫射星團。來自德國馬普研究所外星物理學學院和慕尼黑大學天文臺工作人員共同發現了這一星團特徵。再次刷新科學紀錄等人發現，漫射星團的體積和大麥哲倫雲差不多大小，並推斷這或許和超大質量黑洞相關，藉助VLT望遠鏡的多元光譜探測儀、Wendelstein天文臺觀測儀，科學家確認霍爾姆15A星系中的黑洞距離我們大約7億光年，科學家對超大質量黑洞的質量測量不到百次，但這一特殊星系團中的黑洞似乎還有故事。
藉助兩臺研究觀測儀，科學家可以直接通過星系中央的恆星移動推算出這個超大質量黑洞的質量，達到太陽質量的400億倍，是迄今為止宇宙中可觀測到的最大質量黑洞之一。霍爾姆15A星系中心比其他橢圓星系更加暗淡，這說明在黑洞合併的過程中，有大量的恆星從中央被趕出去，最終形成了這個超大質量黑洞。慕尼黑大學天文臺也參與了觀測，科學家發現位於星系團中央的光剖面十分平坦，表明原本位於中央位置的那些恆星已經被驅離，黑洞合併讓它們無法繼續呆在原地。
霍爾姆15A星系屬於早型星系，這類星系的中央由於“核心沖刷”現象形成。黑洞合併時產生的彼此作用力會將恆星驅逐出中央位置，漸漸地，中央位置就開始缺乏氣體，理所當然無法形成新的恆星，成為一個枯竭的黑洞。換句話說，這個400億倍太陽質量的黑洞看似龐大，但未來已經被自己鎖死，科學家指出，它將面臨數十億年的飢餓，因為恆星食物都被它自己驅趕了出去。科學家通過研究對霍爾姆15A星系團發出的光，發現兩個合併的星系早已耗幹中心附近的恆星，預示著這個超大質量黑洞接下來沒有東西可吃。
星系合併的最新計算機模型模擬出的情況與觀測結果基本一致，在模型上我們可以看到恆星和雙黑洞彼此之間的影響，以及中心枯竭的雙橢圓星系。恆星軌跡都具有極大的研究意義，可以幫助科學家獲知星系團甚至其他更大質量星系中的演變情況。科學家通過研究光剖面和黑洞質量的關聯來加深對黑洞的認知，同時也可以作為黑洞質量測量的有效途徑。原先科學家對距離甚遠的超大質量黑洞沒有更好的測量辦法，但這次新發現凸顯了亮度對質量的重要影響。當兩個黑洞合併，黑洞的質量隨之增加，而恆星從中央位置被彈射出，造成星系中心亮度減弱。
隨著星系合併的最新計算機模型還需要進一步的完善，說不定科學家能通過它在測量黑洞質量的路上走得更遠。根據研究小組透露，中央光剖面的形狀和恆星的軌跡具有非常大的研究意義，可以幫助還原大質量星系的合併歷史。
科學家一般根據恆星在星系中心位置的移動來判斷大部分黑洞的質量，而距離增加後，就無法準確判斷遙遠恆星的運動情況。當我們發現光和黑洞質量之間的關係著實了不起，這意味著在星系核中，黑洞質量越大，中央的亮度越暗。假設這個反比關係屬實，科學家將在未來發現一個比質量為太陽質量400億倍的超大質量黑洞還大質量的黑洞，這是早晚的事。宇宙印象為今日頭條獨家，其他均為假冒，轉載均為非法。
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