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银河系中心只有一个超级黑洞? 最新研究 : 它占该区域总质量99.9%

科学家最新研究显示,银河系中心区域99.9%的质量来自超级黑洞“人马座A”。(示意图)图:翻摄自NASA/JPL-Caltech

天文学最新研究,科学家对银河系中心进行了至今最精确的观测和分析后发现,银河系中心的“超级黑洞”的质量,占此区域总质量的99.9%。

科学家先前对银河系中心进行了观测和分析,发现银河系的正中心盘据着一个质量高达太阳430万倍的超级黑洞“人马座A*”( Sgr A*),这个发现获得了2020年的诺贝尔物理奖。天文学家持续研究该处的物质总量,主要是来自那个黑洞,还是有其他恒星、小型黑洞、星际尘埃和气体、暗物质等各种物质,以及所占的比例。

据今年1月19日发表在《天文学与天体物理学》(Astronomy& Astrophysics)期刊的最新研究,银河系中心区域高达99.9%的物质都来自“人马座A”黑洞,也就是说,银河系中心区域,除了超级黑洞以外,几乎没有任何其他天体。

研究介绍,爱因斯坦的相对论认为,那些绕行超大质量物体运转的星体,它们的轨道与牛顿经典力学计算的轨道存在差异,也就是每圈轨道并不是完全一样、固定不变的。具体来说,相对论预测绕行超级黑洞的恒星轨道会呈现特定的进动模式,即每绕行一圈,轨道和上一圈的轨道会出现略微的差异。理论预测它们将呈现一种莲花座一般的进动模式,科学家把它叫做史瓦西进动(Schwarzschild precession)。

研究人员观测了最靠近人马座A黑洞运行的四颗恒星,S2、S29、S38和 S55的轨道模式。通过分析它们轨道的推动,可以推测人马座A黑洞的质量分布。研究结果显示,S2恒星轨道上看到一点差异所推测的额外质量,最多只占人马座黑洞质量的0.1%。

研究组的新闻稿称:“测量绕行我们所在星系中心超级黑洞的那些遥远恒星轨道的细微变化,有着难以想象的难度。要有更进一步的发现,天文学家不仅要挑战理科知识的极限,还需要挑战工科技术的极限。”

研究人员表示,要完成这项研究,不仅需要高难度理论的精确计算,还要不断提观测仪器的敏感度,才能实现更多突破。

研究组也提到,希望正在建造中的巨型麦哲伦望远镜(Giant Magellan Telescope,GMT)和30米望远镜(Thirty Meter Telescope,TMT),能够以更高的精确度测量到亮度更低的恒星数据。

责任编辑: 楚天  来源:新头壳陈政嘉综合报导 转载请注明作者、出处並保持完整。

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