中介質量黑洞

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馬亞爾II的核心很可能是中介質量黑洞[1]

中介質量黑洞Intermediate-mass black hole)是質量超過恆星黑洞(數十倍太陽質量),但遠小於超重黑洞(數百萬倍太陽質量)的一種黑洞

它們存在的證據比另外兩種少,一些鄰近星系內的超亮X射線源(ULXs)被懷疑可能是IMBH,它們的質量是數百至數千倍的太陽質量[2][3]。ULXs是在恆星形成區中被發現的(例如屬於星暴增星系的M82[4]),和在看似年輕的亮星群聚的區域內被觀察到。但是僅有從光譜學分析的動力學質量可以顯示ULX的伴星必須是緊密的IMBH才能造成如此的加速度。

其它中介質量黑洞存在的證據來自引力輻射觀測,根據殘餘伴星緊密的軌道[5]M-sigma關係也同樣預測存在著質量為104至106太陽質量的黑洞,存在於低亮度的星系中。

但是還是不清楚這種黑洞是如何生成的,一方面,對由單一恆星引力坍縮形成的恆星黑洞來說,它的質量顯然太大;另一方面,環境中缺乏形成的極端條件,即高密度和高速度都只在星系的中心被觀測到,這導致在星系中心形成超重黑洞。中介質量黑洞的形成有兩種流行的說法,第一種是恆星黑洞和其它致密天體的合併,意謂著會產生引力輻射。第二種是在恆星密集的星團中發生失控的大質量恆星碰撞,經由這種碰撞形成中介質量黑洞。

一組天文學家在2004年11月報告他們在銀河系內發現第一個中介質量黑洞GCIRS 13E,它以3光年的距離繞著人馬座 A*運轉[6]。 這個中型黑洞的質量約為1,300太陽質量,是7顆恆星群聚的集團,可能是銀河中心剝離的大質量恆星的殘餘。這個觀測支持超重黑洞會吸收附近較小的黑洞和恆星而成長。但是,最近一個德國的研究小組聲稱,懷疑在銀河中心的附近會又中介質量黑洞的存在[7],這個結論是基於對較小質量恆星集團的動力學研究,而懷疑其中能有中介質量黑洞的存在。中介質量黑洞是否真的存在,仍是一個開放的議題。

在2006年1月,艾荷華市愛荷華大學Philip Kaaret教授領導的小組宣布使用NASA的羅西X射線計時探測器發現了一個中介質量黑洞候選者的疑似週期震盪。這個候選者是M82 X-1,被一顆大氣層不斷被剝離並掉落進該天體的紅巨星環繞著[8]。不僅是震盪的存在,還有系統的軌道周期解釋,都完全被科學界接受。雖然是非常合理的解釋,這個週期所依據的只是四個循環,意味著這可能還只是一種隨機的變化。如果這個周期是真實的,可能是軌道週期,或是像許多其他系統中,是吸積盤的超軌道週期。

參考資料[编辑]

  1. ^ Gebhardt, Karl; Rich, R. M.; Ho, Luis C., An Intermediate-Mass Black Hole in the Globular Cluster G1: Improved Significance from New Keck and Hubble Space Telescope Observations, The Astrophysical Journal, 2005-12, 634 (2): 1093–1102, arXiv:astro-ph/0508251, Bibcode:2005ApJ...634.1093G, doi:10.1086/497023 
  2. ^ Black Hole Boldly Goes Where No Black Hole Has Gone Before. ESA News. January 3, 2007 [2006-05-24]. 
  3. ^ Maccarone, T.J.; et al.., A black hole in a globular cluster, Nature, 2007, 455: 183–185, doi:10.1038/nature05434 
  4. ^ Patruno, A.; Portegies Zwart, S.; Dewi, J.; Hopman, C. The ultraluminous X-ray source in M82: an intermediate-mass black hole with a giant companion. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters. 2006, 370 (1): L6–L9. doi:10.1111/j.1745-3933.2006.00176.x. 
  5. ^ Hopman, Clovis; Simon Portegies Zwart. Gravitational waves from remnants of ultraluminous X-ray sources. Mon.Not.Roy.Astron.Soc.Lett. 2005, 363: L56–L60. doi:10.1111/j.1745-3933.2005.00083.x. arXiv:astro-ph/0506181. 
  6. ^ S2 and Central Black Hole
  7. ^ Schoedel, R.; A. Eckart, C. Iserlohe, R. Genzel, T. Ott. A Black Hole in the Galactic Center Complex IRS 13E?. Astrophys. J. 2005, 625: L111–L114. doi:10.1086/431307. arXiv:astro-ph/0504474. 
  8. ^ Dying Star Reveals More Evidence for New Kind of Black Hole | Science Blog

相關條目[编辑]

外部鏈結[编辑]