"黑洞"真實(shí)質(zhì)量被低估 應(yīng)是前預(yù)測(cè)兩到三倍
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò) 2009-06-26 15:29:48
天文學(xué)家在窺視銀河系附近的一個(gè)最大星系的“心臟”時(shí)發(fā)現(xiàn)，位于其中心的黑洞的質(zhì)量是之前預(yù)測(cè)的兩到三倍，這也使它成為迄今為止在附近的宇宙中發(fā)現(xiàn)的最大黑洞。
天文學(xué)家在6月8日于加利福尼亞州帕薩迪納市召開(kāi)的美國(guó)天文學(xué)學(xué)會(huì)半年會(huì)上報(bào)告了這一發(fā)現(xiàn)。它意味著研究人員一直嚴(yán)重低估了附近宇宙中的黑洞質(zhì)量。這項(xiàng)研究成果很可能迫使研究人員重新審視他們有關(guān)黑洞周?chē)窍敌纬蓹C(jī)制的觀點(diǎn)。
通過(guò)測(cè)量恒星在星系內(nèi)部的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，進(jìn)而計(jì)算出保持這樣一種運(yùn)轉(zhuǎn)速度所需的引力牽引的大小，研究人員能夠推斷出一個(gè)星系的質(zhì)量。這類(lèi)計(jì)算還能夠幫助天文學(xué)家測(cè)定位于附近所有星系的中心的黑洞質(zhì)量。
日前，美國(guó)奧斯汀市得克薩斯大學(xué)的Karl Gebhardt和德國(guó)Garching馬普學(xué)會(huì)宇宙物理研究所的Jens Thomas，利用新的計(jì)算模型推算出位于M87——距離地球約5000萬(wàn)光年的一個(gè)巨大星系——中央的黑洞的質(zhì)量。研究人員的做法區(qū)別于之前的估算之處在于，把暗暈——圍繞在星系周?chē)目床灰?jiàn)的暗物質(zhì)球體——計(jì)算在內(nèi)，天文學(xué)家曾相信，暗暈僅僅是全部質(zhì)量的一個(gè)相對(duì)較小的分量。Gebhardt和其他研究人員并未試圖將暗暈合并到之前的模型中的另一個(gè)原因是，完成這項(xiàng)工作所需的海量的計(jì)算能力。
通過(guò)在一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行這一模型，研究小組發(fā)現(xiàn)，位于M87中心的黑洞的質(zhì)量是太陽(yáng)質(zhì)量的64億倍——這是之前預(yù)測(cè)結(jié)果的兩到三倍。研究人員還利用這一模型計(jì)算了附近另外4個(gè)星系中的黑洞質(zhì)量，結(jié)果顯示，這些黑洞的質(zhì)量也分別增加了1.5倍到3倍。
這些研究結(jié)果將于今年夏天的晚些時(shí)候刊登在《天體物理學(xué)雜志》上。Gebhardt表示：“它們讓我們措手不及；似乎是我們系統(tǒng)地低估了黑洞的質(zhì)量。”
另外，新的黑洞“稱(chēng)重”模型也可以幫助解決天文學(xué)界存在已久的有關(guān)類(lèi)星體的一個(gè)謎團(tuán)。類(lèi)星體是位于遙遠(yuǎn)宇宙空間的正在形成中的星系，類(lèi)星體的黑洞被塵埃和氣體所環(huán)繞，大量恒星正在形成。類(lèi)星體的質(zhì)量超大，通常高達(dá)太陽(yáng)質(zhì)量的100億倍以上。而在太陽(yáng)系周邊的星系中，天文學(xué)觀測(cè)卻從未發(fā)現(xiàn)過(guò)質(zhì)量數(shù)量級(jí)相當(dāng)?shù)暮诙础?/p>
Thomas說(shuō)，以前天文學(xué)家對(duì)這一問(wèn)題作出的假設(shè)是，類(lèi)星體的質(zhì)量可能估算不準(zhǔn)。“現(xiàn)在，如果M87黑洞的質(zhì)量修正為原先質(zhì)量的兩至三倍，這個(gè)問(wèn)題就不復(fù)存在了”。
美國(guó)亞利桑那州圖森市國(guó)立光學(xué)天文臺(tái)的天文學(xué)家Tod Lauer指出，由于黑洞的引力會(huì)影響環(huán)繞它的星系的運(yùn)行，因此兩倍或三倍的黑洞質(zhì)量將改變星系物質(zhì)如何在其周?chē)纬蓽u流的圖畫(huà)。而這將影響星系生長(zhǎng)和變化的方式。
