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一個星系中藏匿著三個超大質量黑洞!

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NGC 6240是一個典型的由於星系並合產生的星系。但最近天文學家們驚訝地發現,在該星系中隱藏著三個超大質量黑洞。這意味著NGC 6240是個令人震驚的案例:它是由三個(而非通常情況下的兩個)星系並合而成的。

NGC 6240這個奇異星系的中心駐留著三個超大質量黑洞,這著實罕見。天文學家早已知道了該星系北邊存在著活躍黑洞(N)。借助前沿的3D成像技術,他們現在證明了另外兩個黑洞的存在——S1和S2。框圖右下角的白色線條表示1,000光年尺度大小。

Credit: P. Weilbacher (AIP), NASA, ESA, the Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration, and A. Evans (University of Virgi年, Charlottesville/NRAO/Stony Brook University)

在近距離捕捉到兩個超大質量黑洞並不是什麽不尋常的事情,但是在同一個位置目擊到三個黑洞就十分令人困惑了。實際上,天文學家很少能看到這樣的三胞胎。但現在,《天文學與天體物理學》(Astronomy&Astrophysics)刊載的最新研究顯示,天文學家們發現了一個擁有三個超大質量黑洞的星系:NGC 6240。

買一得三的黑洞

一個國際天文研究團隊證實了在NGC 6240 的中心區域同時並存著三個超大質量黑洞,這些黑洞明顯受到了三重合並的引力效應的干擾。NGC 6240 離我們相對較近,只有3億光年。天文學家此前假設它奇怪的形狀只是普通的雙星系合並的結果。他們認為,這兩個星系以每秒數千公里的速度奔向彼此,最後猛烈地撞擊在了一起,並且它們融合的進程仍在繼續。因此,研究人員預期會在此次宇宙大衝撞的中心位置發現兩個超大質量黑洞。

然而,當他們仔細地使用3D成像技術對NGC 6240的核區成像的時候,團隊成員出乎意料的發現了三個超大質量黑洞,每個黑洞的質量都超過了太陽質量的9,000萬倍(相比之下,銀河系中心的超大質量黑洞“人馬座A*”的質量,大約是太陽的400萬倍)。更進一步的是,NGC 6240擁有的三個龐大黑洞被強塞進了尺度範圍小於3,000光年的距離,這一尺度範圍相當於該星系尺度大小的1 %。

該研究論文的共同作者,來自波茨坦萊布尼茨天體物理研究所(Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam)的Peter Weilbacher在一篇新聞稿中說道:“三個超大質量黑洞如此集中的存在於一處,是個前所未有的發現。”儘管早前天文學家們就已發現了三個星系碰撞的事件,並觀測到了三個星系分別對應的黑洞,但這是第一次他們目擊到三個超大質量黑洞同時被塞進到了如此小的空間裡。

此次發現不僅奇異、刺激且出乎意料,更表明了多個星系是如何同時匯聚一起,進而構建出宇宙中最大的那些星系的。這個過程一直讓天文學家感到困惑,因為儘管宇宙已經存在了近140億年,但他們觀測到的一些巨型星系不可能是由僅僅兩個星系合並形成的,這太緩慢了。

“如果多個星系的合並過程同時發生的話,那麽最大星系中央的超大質量黑洞能夠進化得更快,”Weilbacher說,“我們的觀測首次驗證了這一設想。”

責任編輯:馬玥

牧夫新媒體編輯部

『天文濕刻』 牧夫出品

微信公眾號:astronomycn

人馬座三重星系

Credit :Josep Drudis

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