天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)一個流氓超大質(zhì)量黑洞在太空中疾馳，在其身后留下恒星的形成
來源：桑間濮上網(wǎng)
時間：2025-11-25 21:48:50
這幅藝術(shù)家的概念圖展示了一個年輕、富含恒星的發(fā)現(xiàn)天津外圍預(yù)約(外圍模特)外圍上門(電話微信189-4469-7302)高端外圍預(yù)約快速安排90分鐘到達(dá)星系核心的超大質(zhì)量黑洞(中央黑點(diǎn))?，F(xiàn)在天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)一個游蕩的個流SMBH在太空中旅行。Credit: NASA/JPL-Caltech
（神秘的氓超地球uux.cn）據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)（by Evan Gough, Universe Today）：超大質(zhì)量黑洞(SMBHs)潛伏在像我們這樣的大型星系的中心。從它們在銀河系中心的大質(zhì)洞太指揮位置，它們以氣體、量黑塵埃、空中恒星和任何離得太近的疾馳東西為食，形成更大質(zhì)量的其身久而久之。但是后留在極少數(shù)情況下，SMBH會被迫離開它的天文位置，像流氓SMBH一樣在太空中飛奔。學(xué)家下恒星的形成
在一篇新論文中，發(fā)現(xiàn)來自加拿大、個流澳大利亞和美國的研究人員提出了一個流氓SMBH撕裂太空并與環(huán)銀河介質(zhì)(CGM)相互作用的證據(jù)。一路上，這個巨人在制造沖擊波，天津外圍預(yù)約(外圍模特)外圍上門(電話微信189-4469-7302)高端外圍預(yù)約快速安排90分鐘到達(dá)引發(fā)恒星形成。
這篇論文是“一個候選的失控超大質(zhì)量黑洞，通過在其尾流中的沖擊和恒星形成來識別?！敝饕髡呤且敶髮W(xué)天文學(xué)和物理學(xué)教授彼得·范·多庫姆。該論文可在arXiv預(yù)印本服務(wù)器上獲得，尚未通過同行評審。
如果你從未聽說過離家出走的SMBH，你并不孤單。SMBHs通常被鎖定在星系中心的某個位置，那就是它們呆的地方。但是科學(xué)家認(rèn)為在極少數(shù)情況下，SMBHs可以逃離他們的星系。在他們的論文中，作者解釋了SMBH是如何被逐出宿主星系的。
它總是從星系合并開始。這導(dǎo)致在合并殘余的中心形成了一個雙SMBH。雙星SMBH可以存在很長時間，在合并前存活長達(dá)10億年。如果在這段時間內(nèi)，第三個SMBH到達(dá)銀河系中心，那么三體相互作用可以給其中一個smbh一個速度提升，它可以被趕出銀河系。
這些來自哈勃高級巡天相機(jī)的圖像顯示了可能由流氓SMBH造成的線性特征。Credit: van Dokkum et al. 2023
但是，盡管有其理論基礎(chǔ)，找到這些流氓中小企業(yè)是困難的。天文學(xué)家在2021年確定了最佳候選之一，距離大約2.3億光年。作者注意到特殊的運(yùn)動和速度，表明最近的破壞。但他們無法斷定他們是否看到了正在進(jìn)行的星系合并、二元黑洞系統(tǒng)或引力波反沖事件。
天文學(xué)家認(rèn)識到幾種方法，他們可以確定一個失控的SMBH。最簡單的方法是，如果這個洞作為一個活躍的星系核正在積極地吸收物質(zhì)，并且可以通過它的光度來識別?！皩τ谶@樣的物體，”作者寫道，“SMBH的存在是毫無疑問的，但很難確定它們是‘裸’黑洞還是合并星系的核心?！?br>另一種方式是通過流氓洞拖在一起的恒星質(zhì)量。當(dāng)SMBH被拋出時，其巨大的引力會把一些恒星拉在一起。但是沒有AGN的亮度，昏暗使得從很遠(yuǎn)的距離識別黑洞和它的恒星同伴變得困難。
天文學(xué)家識別潛在流氓SMBH的第三種方法是通過它對穿過它的環(huán)星系介質(zhì)(CGM)中的擴(kuò)散氣體的影響。
這幅作品中的圖像顯示了尾部的三個結(jié)，它們可能是最近形成的恒星。研究人員發(fā)現(xiàn)，這三顆恒星的金屬含量、年齡和塵埃含量都在正確的范圍內(nèi)，符合大約3900萬年前離開其星系的流氓SMBH。Credit: van Dokkum et al. 2023
作者寫道:“一個失控的超大質(zhì)量黑洞與CGM的相互作用可能導(dǎo)致其背后的激波氣體和年輕恒星的形成?！痹谒麄兊恼撐闹?，他們報告了在哈勃高級巡天相機(jī)拍攝的圖像中意外發(fā)現(xiàn)的線性特征，這可能是這些尾跡之一。
當(dāng)SMBH穿過CGM中的電離氫時，它會產(chǎn)生一個激波陣面，后面拖著一條長長的尾跡。在尾跡中，受沖擊的氣體云會冷卻并形成看起來像結(jié)一樣的恒星。研究人員分析了線狀特征中的三個結(jié)，并測量了它們的年齡和金屬性。
理論和模型顯示，尾跡中形成的最年輕的恒星應(yīng)該不到3000萬年。當(dāng)研究人員測量他們的屬性時，他們發(fā)現(xiàn)這三個結(jié)都在模型設(shè)定的年齡范圍內(nèi)。它們也在金屬含量和塵埃含量的范圍內(nèi)。
如果宿主星系噴射出一個SMBH，這個星系應(yīng)該會顯示出分裂的跡象。SMBHs的質(zhì)量非常大，那么大的質(zhì)量無法在不改變星系形狀的情況下穿過星系。該團(tuán)隊檢查了產(chǎn)生流氓SMBH的星系，發(fā)現(xiàn)其形態(tài)被破壞了。
這張研究圖顯示了F606W和F814W星系的形態(tài)(哈勃望遠(yuǎn)鏡)。)箭頭指示線性特征的方向。該星系是緊湊的，并顯示出不規(guī)則的特征，可能表明最近合并和/或連接到線性特征。Credit: van Dokkum et al. 2023
然而，線性特征還有另一種可能的解釋。它可能是一架黑洞噴氣機(jī)，而不是一架流氓SMBH。在適當(dāng)?shù)臈l件下，黑洞噴流也可以沖擊CGM中的氣體，并導(dǎo)致恒星的形成?！案浇袃蓚€經(jīng)過充分研究的噴流觸發(fā)恒星形成的例子，”作者說。其中一個叫做閔可夫斯基物體。
作者承認(rèn)黑洞噴射解釋是一種可能性，但他們說這有太多的問題?？梢姷陌l(fā)射線不是黑洞噴流的特性，也沒有核活動的證據(jù)。形態(tài)學(xué)也有問題?！耙粋€更嚴(yán)重的問題是，該特征的形態(tài)與噴流誘導(dǎo)恒星形成的模擬或觀察不匹配，”作者解釋道。
他們選定了一個失控的SMBH作為數(shù)據(jù)和觀察的最佳解釋。
他們寫道:“線條比率、顏色和整體形態(tài)與高速穿過CGM并觸發(fā)恒星形成的噴射SMBH相一致?！?br>
這張圖片顯示了閔可夫斯基物體的兩個視圖。左邊是哈勃圖像，顯示藍(lán)色的莫。橢圓星系NGC 541位于影像的右上方。一股來自NGC 541黑洞的噴流正在為閔可夫斯基天體的恒星形成提供動力。Credit: (L) NASA, ESA, and S. Croft (Eureka Scientific Inc.); Image Processing: Gladys Kober (NASA Goddard/Catholic University of America). (R) Sloan Digital Sky Survey/H. R. M. Zovaro et al.
定位黑洞將是這一結(jié)論無可爭議的證據(jù)?！斑@種情況的‘確鑿證據(jù)’將是黑洞本身的明確識別，”研究人員寫道。"在圖6中，尋找它們的明顯位置是A和B . "
“這些是‘超致密恒星系統(tǒng)’的候選者，SMBHs被包裹在恒星和氣體中，隨它們一起逃逸，”他們解釋道。
這些觀察中的長特征是非常不尋常的，所以如果它有一個不尋常的原因就不會令人驚訝了。只有更多的觀測才能確定流氓SMBHs是否在工作，JWST可以提供它們?！案顚拥臄?shù)據(jù)，例如，來自JWST·NIRSPEC·IFU的數(shù)據(jù)，可能會顯示出預(yù)期的寬的、高度紅移或藍(lán)移的電離氣體發(fā)射線，這些發(fā)射線與黑洞本身有關(guān)。這些數(shù)據(jù)還可以在空間上解析A附近的流動、沖擊和恒星形成，”作者說，展望未來。
如果有一個失控的SMBHs創(chuàng)造了這些特征，就會有其他的。
“展望未來，HST圖像中的特征形態(tài)如此引人注目，如果它們存在的話，找到更多的例子應(yīng)該不會太困難。南?！じ窭姿埂ち_曼望遠(yuǎn)鏡的未來數(shù)據(jù)可以用自動算法搜索，”他們解釋說。
一個脫離星系的流氓SMBH在環(huán)星系中漫游是一個迷人的現(xiàn)象。對于SMBHs，它們與星系成長的關(guān)系，以及它們?nèi)绾稳诤袭a(chǎn)生引力波，我們的了解還處于初級階段。
發(fā)現(xiàn)它們可以被踢出它們的宿主星系增加了一層只有大自然才能想到的復(fù)雜性。
