迄今最大？科學家發現質量為太陽363億倍的超大質量黑洞

【文/觀察者網 陳思佳】據英國《新科學家》雜誌8月7日報道，天文學家在距離地球50億光年的“宇宙馬蹄鐵”星系中發現一個質量約為363億倍太陽質量的黑洞，這可能是人類迄今為止探測到的質量最大的黑洞。相關研究已於7日發表在英國期刊《皇家天文學會月刊》上。

這個超大質量黑洞位於被稱為“宇宙馬蹄鐵”的遙遠星系中心，該星系是已知的質量最大的星系之一。這個星系的質量極其龐大，以至於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。這種現象被稱為引力透鏡效應，扭曲的光線形成的環被稱為愛因斯坦環。

此前的研究已經揭示，該星系中心可能存在超大質量黑洞，但研究人員一直難以確定其精確質量。英國朴茨茅斯大學宇宙學和引力研究所與巴西南里奧格蘭德聯邦大學的天文學家合作進行的一項研究發現，這個黑洞的質量約為363億倍太陽質量。

“宇宙馬蹄鐵” 美國國家航空航天局

報道稱，為了更準確地確定黑洞質量，朴茨茅斯大學教授托馬斯·科萊特（Thomas Collett）領導的團隊測量了恆星圍繞黑洞旋轉的速度，還測量了黑洞引力導致的光線彎曲程度。

科萊特解釋説：“我們通過兩種方式探測到黑洞的影響，它改變了光線經過黑洞時的路徑，並導致其寄主星系內部的恆星以極快的速度運行——幾乎達到400公里/秒。通過結合這兩種測量結果，我們完全可以確定黑洞是真實存在的。”

這一發現與科萊特團隊此前的研究結果相符。在之前的研究中，團隊通過構建模型來研究暗物質在該星系中的分佈情況，他們發現只有當“宇宙馬蹄鐵”星系中心存在極大質量的黑洞時，模型才能與觀測數據匹配。

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

論文合著者、南里奧格蘭德聯邦大學的卡洛斯·梅洛（Carlos Melo）補充説：“這一發現是針對一個‘休眠’黑洞取得的——即在觀測時沒有積極吸積物質的黑洞。對它的探測完全依賴於其巨大的引力以及對周圍環境的影響。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量黑洞，即使它們處於休眠狀態。”

《新科學家》雜誌指出，“宇宙馬蹄鐵”星系被認為是一個化石星系羣，這類星系吸收了所有鄰近的星系，這可能有助於解釋該黑洞是如何達到如此巨大的質量。

美國“趣味科學”網站指出，這項研究為理解超大質量黑洞與其寄主星系之間的關係提供了新的見解。科萊特表示：“很可能所有原本位於衞星星系中的超大質量黑洞也都合併，形成了我們探測到的這個超大質量黑洞。我們看到的可能是星系形成的最終狀態，也是黑洞演化的最終狀態。”

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