06.17 超大质量黑洞会吞噬整个宇宙吗?

超大质量黑洞会吞噬整个宇宙吗?

在x射线下,巨大的紫色云可以在大力神星系的中心看到。在星系中心的饥饿黑洞中,由物质的流入产生的能量将云加热到数百万度。这个超大质量黑洞的质量是银河系中央黑洞的1000倍。

根据一项新的研究,最大的黑洞比它们所在的星系增长得更快。

来自不同研究小组的两项研究发现,所谓的超大质量黑洞比天文学家仅从周围环境中计算出来的要大。超大质量黑洞是在大星系中心发现的巨大的重力井。

不过,没有压力:黑洞通常不再生长,而且它们也不能在晚餐时吃掉它们的宿主星系。

“与整个星系相比,黑洞是很小的,所以我们是非常安全的!”宾夕法尼亚州立大学的一名研究生广阳说,他领导了一项新的研究。

杨的研究发现,星系越大,黑洞的生长速度就越快,与星系恒星的出生率相比。另一项研究发现,如果这些中心黑洞的生长速度与它们所居住的星系的速度相同,那么超大质量黑洞的质量大约是预期的10倍。

超大质量黑洞会吞噬整个宇宙吗?

星系和黑洞

天文学家对黑洞和星系之间的关系感兴趣有两个主要原因。首先,如果他们能计算出一个基于另一个的大小,他们就可以确定一个超大质量黑洞的质量,即使他们不能直接测量它。其次,两者之间的任何恒定关系都有助于解释控制星系形成的规律。

在本月发表在英国皇家天文学会月刊上的第一份研究报告中,杨和他的同事们使用了来自大天文台起源深度调查(GOODS)的超过3万个星系的数据。这一天文观测结合了哈勃太空望远镜、钱德拉x射线天文台和斯皮策太空望远镜的观测结果,以及来自宇宙演化测量(宇宙)的50多万个星系,它们利用空间和地面望远镜来探索宇宙。这些星系距离地球43亿到12.2亿光年。

研究小组发现,星系越大,其黑洞的生长速率与恒星的生长速度之比就越大。一个包含了地球太阳价值1000亿颗恒星的星系(一种被称为太阳质量的测量)的星系的比例是太阳的10倍,而太阳的质量是太阳的100亿倍。宇宙中最奇怪的黑洞

“我们的论文表明,大星系比小星系更有效地为黑洞提供食物,”杨告诉我们。“所以,那些大星系最终会以非常大的黑洞结束。然而,黑洞是否会影响星系的形成,这仍然是一个未解之谜。”

超大质量黑洞会吞噬整个宇宙吗?

达到极致

另一项研究也在ArXiv上发表,并将于4月发表在皇家天文学会月刊上。同样发现,星系越大,它与黑洞的关系就越奇怪。

这项研究由位于西班牙巴塞罗那的空间科学研究所的天文学家马尔梅兹卡领导,研究的对象是72个距地球约35亿光年的星系。这些星系都是“最亮的星系团”,这个术语指的是附近宇宙中最大、最明亮的星系。使用来自钱德拉x射线天文台的x射线和无线电波数据,澳大利亚阵列紧凑望远镜,卡尔·g .央斯基非常大的数组和数组甚长基线,研究人员比较了超大质量黑洞的质量估计用传统的方法,认为黑洞和星系或多或少以同样的速度增长。

研究小组发现,他们研究中的黑洞比传统方法预测的黑洞大10倍,而不是发现两者的增长速度是同步的。事实上,许多星系不仅有超大质量的黑洞,而且它们的质量是几十亿倍的太阳质量,如果是超大型的黑洞,它的质量甚至可以达到太阳质量的40亿倍。

研究人员报告说,以前没有人知道最明亮的星系团可能会有如此巨大的黑洞。他们写道,黑洞可能以两种方式形成。一种可能性是,黑洞首先生长,而星系在晚些时候生长。另一种可能性是,这些黑洞是“种子”黑洞的后代,这些黑洞形成于星系更年轻、更多产的恒星形成过程。然而,最重要的是,黑洞和它们的星系并不总是以匹配的方式生长。

编者注:这篇文章的更新是为了纠正一项声明,说超大型的黑洞可以达到太阳质量的40万倍;但其实它们的质量最大可以是太阳的40亿倍。


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