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【文/觀察者網(wǎng) 陳思佳】據(jù)英國《新科學(xué)家》雜志8月7日報道，天文學(xué)家在距離地球50億光年的“宇宙馬蹄鐵”星系中發(fā)現(xiàn)一個質(zhì)量約為363億倍太陽質(zhì)量的黑洞，這可能是人類迄今為止探測到的質(zhì)量最大的黑洞。相關(guān)研究已于7日發(fā)表在英國期刊《皇家天文學(xué)會月刊》上。

這個超大質(zhì)量黑洞位于被稱為“宇宙馬蹄鐵”的遙遠(yuǎn)星系中心，該星系是已知的質(zhì)量最大的星系之一。這個星系的質(zhì)量極其龐大，以至于扭曲了背景星系的光線，使其看起來像是一個馬蹄鐵的形狀。這種現(xiàn)象被稱為引力透鏡效應(yīng)，扭曲的光線形成的環(huán)被稱為愛因斯坦環(huán)。

此前的研究已經(jīng)揭示，該星系中心可能存在超大質(zhì)量黑洞，但研究人員一直難以確定其精確質(zhì)量。英國樸茨茅斯大學(xué)宇宙學(xué)和引力研究所與巴西南里奧格蘭德聯(lián)邦大學(xué)的天文學(xué)家合作進行的一項研究發(fā)現(xiàn)，這個黑洞的質(zhì)量約為363億倍太陽質(zhì)量。

“宇宙馬蹄鐵” 美國國家航空航天局

報道稱，為了更準(zhǔn)確地確定黑洞質(zhì)量，樸茨茅斯大學(xué)教授托馬斯·科萊特（Thomas Collett）領(lǐng)導(dǎo)的團隊測量了恒星圍繞黑洞旋轉(zhuǎn)的速度，還測量了黑洞引力導(dǎo)致的光線彎曲程度。

科萊特解釋說：“我們通過兩種方式探測到黑洞的影響，它改變了光線經(jīng)過黑洞時的路徑，并導(dǎo)致其寄主星系內(nèi)部的恒星以極快的速度運行——幾乎達到400公里/秒。通過結(jié)合這兩種測量結(jié)果，我們完全可以確定黑洞是真實存在的?！?

這一發(fā)現(xiàn)與科萊特團隊此前的研究結(jié)果相符。在之前的研究中，團隊通過構(gòu)建模型來研究暗物質(zhì)在該星系中的分布情況，他們發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)“宇宙馬蹄鐵”星系中心存在極大質(zhì)量的黑洞時，模型才能與觀測數(shù)據(jù)匹配。

科萊特在樸茨茅斯大學(xué)發(fā)表的一份聲明中表示：“這是迄今為止發(fā)現(xiàn)的十大質(zhì)量最大的黑洞之一，而且很可能排在第一位。其他黑洞的質(zhì)量大多是間接測量的，存在相當(dāng)大的不確定性，所以我們真的不能確定哪個是質(zhì)量最大的。不過，我們對這個黑洞的質(zhì)量有更大的把握。”

論文合著者、南里奧格蘭德聯(lián)邦大學(xué)的卡洛斯·梅洛（Carlos Melo）補充說：“這一發(fā)現(xiàn)是針對一個‘休眠’黑洞取得的——即在觀測時沒有積極吸積物質(zhì)的黑洞。對它的探測完全依賴于其巨大的引力以及對周圍環(huán)境的影響。令人興奮的是，這種方法使我們能夠測量宇宙中隱藏的超大質(zhì)量黑洞，即使它們處于休眠狀態(tài)?！?

《新科學(xué)家》雜志指出，“宇宙馬蹄鐵”星系被認(rèn)為是一個化石星系群，這類星系吸收了所有鄰近的星系，這可能有助于解釋該黑洞是如何達到如此巨大的質(zhì)量。

美國“趣味科學(xué)”網(wǎng)站指出，這項研究為理解超大質(zhì)量黑洞與其寄主星系之間的關(guān)系提供了新的見解?？迫R特表示：“很可能所有原本位于衛(wèi)星星系中的超大質(zhì)量黑洞也都合并，形成了我們探測到的這個超大質(zhì)量黑洞。我們看到的可能是星系形成的最終狀態(tài)，也是黑洞演化的最終狀態(tài)?！?

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