银河系周围可能存在数百个“流浪黑洞”

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發表於 2012-4-22 21:44:59 |只看該作者 |正序瀏覽

如果美国科学家最近进行的黑洞合并电脑模拟所呈现的景象在现实中出现，银河系周围可能存在数百个“流浪黑洞”，每个的质量是太阳的数千倍。电脑模拟研究领导人、美国田纳西州范德比尔特大学天文学家凯利-霍利-伯克曼表示：“流浪黑洞很难观测。除非这种黑洞正在吞噬大量气体，否则的话，唯一的探测方式就是观测其超强引力场弯曲在附近穿过的光线。这种现象被称之为‘引力透镜’，背景恒星似乎发生移动并且亮度增强。”
　　此项研究通过电脑建模研究中等质量黑洞。直到现在，仍有一些科学家对它们的存在提出质疑。迄今为止，得到证实的中等质量黑洞只有一个。这个黑洞是3年前由欧洲航天局的XMM牛顿X射线太空望远镜在星系ESO 243-49边缘发现的，距地球2.9亿光年。
　　科学家根据爱因斯坦的相对论对中等质量黑洞与其他黑洞合并时可能出现的情况进行了研究。根据他们的预测，两个以不同速度旋转或者质量不同的黑洞合并后形成的黑洞因动量守恒定律受到“猛踢”，最高以每秒4000公里的速度飞向任意一个方向。霍利-伯克曼表示：“这一速度远远超过此前任何人的预计。即使平均速度达到每秒200公里，与通常情况下的天体逃逸速度相比也是一个非常惊人的速度。我们意识到任何黑洞合并后形成的新黑洞都会被逐出球状星团，因为这种驱逐需要的逃逸速度不到每秒100公里。”
　　借助于范德比尔特大学高级计算、研究与教育中心的设施，霍利-伯克曼的研究小组进行了大量模拟，模拟中等质量黑洞通过与大量恒星级黑洞合并进行的扩张，同时将目光聚焦每次合并后形成的黑洞所发生的逃逸。球状星团内存在大量恒星级黑洞。她说：“我们对最初的黑洞质量提出不同假设，假设球状星团内恒星级黑洞的质量范围，同时假设旋转速度和旋转方向具有随机性。在最为保守的假设情况下，我们发现即使每个球状星团最初时都存在中等质量黑洞，发生黑洞合并后仍拥有中等质量黑洞的球状星团只有大约30%。在最不保守的假设情况下，不到2%的球状星团存在中等质量黑洞。”
　　如果银河系内的大约200个球状星团曾拥有中等质量黑洞，现在的银河系周围可能游荡着数百个这种黑洞，正等待着吞噬不幸与它们相遇的星云、恒星和行星。庆幸的是，附近存在一些流浪黑洞并不对银河系构成威胁。霍利-伯克曼说：“在宇宙有生之年，这些流浪黑洞不可能对我们构成任何威胁。它们的危险区域——施瓦茨席尔德半径——很小，只有几百公里，危险程度无法与附近其他天体相提并论。”
　　科学家发现的两个最大黑洞，每一个的质量都相当于100亿个太阳。它们存在于椭圆形星系NGC 3842和NGC 4889中，距地球2.7亿光年，足以吞噬整个太阳系。它们的质量大约是此前的纪录保持者的1.5倍，后者的质量相当于68亿个太阳。

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