臺北市立天文科學教育館

Harvard-Smithsonian Center For Astrophysics的兩位天文物理學家提出了一種觀察距離地球第二近的超大質量黑洞的方法。這個超大質量黑洞的質量是太陽300萬倍，位於矮星系Leo I中，距離我們不到100萬光年 。

這個超大質量黑洞標記為Leo I*，於2021年底由一個獨立的天文團隊首次提出。該團隊注意到恆星在接近矮星系中心時速度加快，此為黑洞的重要證據，因為直接的黑洞成像是不可能的。

CfA天文物理學家Fabio Pacucci和Avi Loeb提出了一種驗證超大質量黑洞存在的新方法，最近發表在《Astrophysical Journal Letters》上。

Fabio Pacucci表示：黑洞是非常難以捉摸的天體，有時它們喜歡和我們玩捉迷藏。光線無法逃出它們的事件視界，但它們周圍的環境可能非常明亮，如果有足夠多的物質落入它們的引力井中。但是，如果黑洞沒有吸積質量，它就不會發光，我們的望遠鏡就不可能發現它。”

這就是Leo I面臨的挑戰，矮星系通常缺乏吸積的氣體，我們是否應該放棄觀察它？

Fabio Pacucci表示：在我們的研究中，我們認為在黑洞周圍遊蕩的恆星損失之少量質量可以提供觀察Leo I*所需的吸積率。年老的恆星變得非常大而且呈紅色，稱為紅巨星，紅巨星通常會產生很強的星風，將其一小部分的質量帶到周圍環境中。Leo I*周圍似乎包含了足夠多的紅巨星，使得Leo I*可以被觀測到。

Avi Loeb表示：觀察Leo I*可能是開創性的，這將是僅次於我們銀河系中心黑洞的第二個最接近的超大質量黑洞，兩者質量非常相似，但其所在的星系比銀河系小1000倍。這一事實挑戰了我們所知道的關於星系及其中心超大質量黑洞如何共同演化的一切知識。這麼大的嬰兒怎麼會從如此苗條的父母生下來呢？

數十年的研究表明：大多數大質量星系的中心都有一個超大質量黑洞，黑洞的質量是星系總質量的10分之1。

Avi Loeb表示：就Leo I而言，其中心的超大質量黑洞比我們預計的要大得多，是太陽幾百萬倍的黑洞，類似於銀河系中心的黑洞。這是令人興奮的，因為當意外發生時，科學通常會取得最大進步。”

那麼，我們什麼時候能看到黑洞的圖像呢？

Pacucci表示：我們還沒有到那一步。

該團隊已經用NASA錢德拉X射線衛星和新墨西哥州的甚大陣列電波望遠鏡獲得觀測數據，目前正在分析數據中。(編譯 / 施欣嵐)

圖說：超微弱的銀河系伴星系Leo I，看起來像是明亮恆星軒轅十四(Regulus)右側的一個微弱斑塊。圖片來源：Scott Anttila Anttler

資料來源：scitechdaily