科學家首發現黑洞在太空狂奔 一路造就新星

【2023年04月08日訊】(記者李言綜合報導)一個不見蹤影的怪物正在太空中狂奔,而且沿途留下一條長達20萬光年的新生恆星帶,直徑足有我們銀河系的兩倍大。首次發現它的科學家說,這是一個巨大的黑洞,在一場三角關係中成爲局外人後,開始橫衝直撞。

這個一路狂奔的黑洞並非像宇宙中的吃豆人一樣吞噬前面的恆星,而是在其路徑上犁開前面的氣體雲,將其鑄就成新的恆星。美國國家航空航天局(NASA)說,事實上,這個黑洞行動的速度太快了,根本沒有時間吃點心。

科學家此前從未見過這種情形,然而,它卻被NASA強大的哈勃太空望遠鏡(Hubble Space Telescope)用相機意外捕捉到:在不可思議的力量作用之下,被黑洞沿途撞開的氣體雲正在不斷地形成新的恆星。

耶魯大學的皮特‧范多庫姆(Pieter van Dokkum)說:「我們認為我們看到的是黑洞背後的尾流,氣體在那裡冷卻並能夠形成恆星。」

「我們看到的是餘波。就像一艘船後面的尾流,我們看到的是黑洞後面的尾流。」他說,「它前面的氣體受到衝擊,因為黑洞在氣體中移動時產生了超音速、非常高速的衝擊。」

該研究論文於4月6日發表在《天體物理學雜誌通訊》上。

這個超大質量黑洞的重量相當於2000萬個太陽。科學家們認為,它在一場三角關係中成爲局外人後,開始橫衝直撞。

工作理論是,兩個星系可能在大約5,000萬年前合併,使得兩個超大質量黑洞在其中心相遇。它們圍繞著對方旋轉,成為諧和的雙子黑洞。

然後,另一個星系出現了,它有自己的超大質量黑洞。俗話說, 「兩人成伴,三人不歡」。三個黑洞相撞,導致混亂局面出現。結果,其中一個黑洞被高速甩出了宿主星系。其速度是如此之快,如果它在我們的太陽系,足以在14分鐘內從地球飛到月球。

同時,當被甩出的黑洞向一個方向飛奔而去時,另外兩個黑洞所在的宿主星系則向反方向彈出去。接下來,NASA的詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡(James Webb Space Telescope)和錢德拉X射線天文台(Chandra X-ray Observatory)將繼續進行後續觀測,以驗證科學家的推測。

無論如何,觀星人指出,這一切都是非常遙遠的事,我們所處的地球無須擔心。

NASA說,雖然這是迄今為止發現的第一個狂奔黑洞,但它可能不是唯一的一個。

范多庫姆說,他「只是在掃描哈勃圖像」時注意到了「有一個小條紋」,才有了這個新發現。

「它看起來不像我們以前看到的任何東西。」他說,最終他發現,這個恆星軌跡「相當驚人,非常、非常明亮,非常不尋常」。

NASA的南希‧格雷斯‧羅曼(Nancy Grace Roman Space Telescope)太空望遠鏡,預計將在2030年前發射,應該給天文學家提供一個更廣闊的宇宙視野,並發現更多在狂奔過程中形成恆星的「失控」黑洞。

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