钱德拉x光中心 学分:x光:美国国家航空航天局/CXC/密歇根大学/英国
güLTE kin；光学:NASA/STScI和NAOJ/Subaru；红外:NSF/NOAO/KPNO；电台:国家科学基金会/NOAO/VLA 围绕一个超大质量黑洞的神秘已经加深
尽管用美国国家航空航天局的钱德拉x光天文台和哈勃太空望远镜进行了搜索，天文学家没有证据表明在任何地方可以找到一个遥远的黑洞，其质量估计在太阳质量的30亿到1000亿倍之间
这个失踪的黑洞应该在巨大的星系中，位于星系团银铃2261的中心，该星系团大约位于2
距离地球70亿光年
这张银铃2261的合成图像包含来自哈勃和斯巴鲁望远镜的光学数据，显示了星团和背景中的星系，以及钱德拉x光数据，显示了弥漫在星团中的热气(粉红色)
图片中间显示了位于星团中心的大椭圆星系
宇宙中几乎每个大星系的中心都有一个超大质量黑洞，其质量是太阳的数百万或数十亿倍
由于中心黑洞的质量通常与星系本身的质量一致，天文学家预计位于银铃2261中心的星系包含一个超大质量黑洞，其重量可与宇宙中一些已知的最大黑洞相媲美
利用1999年和2004年获得的钱德拉数据，天文学家已经搜索了银铃2261的大中央星系中心，寻找超大质量黑洞的迹象
他们寻找在下落到黑洞并产生x光时过热的物质，但是没有发现这样的来源
学分:美国国家航空航天局/CXC、美国国家航空航天局/航天科学委员会、日本宇宙航空研究开发机构/斯巴鲁、国家科学基金会/NRAO/VLA 现在，随着2018年获得的新的、更长的钱德拉观测结果，由安阿伯密歇根大学的凯汉·古尔特金领导的团队对银河系中心的黑洞进行了更深入的搜索
他们还考虑了另一种解释，即黑洞是从宿主星系的中心喷出来的
这一暴力事件可能是由两个星系合并形成观测到的星系，伴随着每个星系的中央黑洞合并形成一个巨大的黑洞
当黑洞合并时，它们会在时空中产生称为引力波的波纹
如果这种事件产生的大量引力波在一个方向上比另一个方向上更强，该理论预测新的、更大质量的黑洞将会以相反的方向偏离星系中心
这被称为反冲黑洞
天文学家还没有找到黑洞反冲的明确证据，也不知道超大质量黑洞是否足够靠近以至于产生引力波并合并；迄今为止，天文学家只验证了小得多的黑洞的合并
对反冲超大质量黑洞的探测将鼓励科学家利用和发展观测站来寻找来自合并的超大质量黑洞的引力波
位于银铃2261中心的星系是寻找反冲黑洞的绝佳星团，因为有两个间接迹象表明两个大质量黑洞之间可能发生了合并
首先，来自哈勃和斯巴鲁光学观测的数据揭示了一个银河核心——在银河系的中心区域，给定区域内的恒星数量等于或接近最大值——这比其大小的星系的预期要大得多
第二个迹象是，银河系中最密集的恒星距离银河系中心超过2000光年，这一距离非常遥远
这些特征是由太空望远镜科学研究所的马克·波兹曼和他们的合作者在早期的哈勃和斯巴鲁图像中首次发现的，并导致他们提出了在银铃2261合并黑洞的想法
在合并过程中，每个星系中的超大质量黑洞向新合并星系的中心下沉
如果它们因重力而相互束缚，并且它们的轨道开始缩小，黑洞预计将与周围的恒星相互作用，并将它们从星系中心喷出
这可以解释银铃2261的大核心
恒星偏离中心的聚集也可能是由暴力事件引起的，例如两个超大质量黑洞的合并以及随之而来的单个更大黑洞的反冲
尽管有线索表明发生了黑洞合并，但钱德拉和哈勃的数据都没有显示黑洞本身的证据
古尔特金和他的大部分合著者，由西弗吉尼亚大学的莎拉·伯克-斯波拉尔领导，此前曾利用哈勃寻找一团可能被反冲黑洞带走的恒星
他们研究了星系中心附近的三个星团，并检查了这些星团中恒星的运动是否高到足以表明它们包含一个100亿太阳质量的黑洞
在两个团块中没有发现黑洞的明显证据，另一个团块中的恒星太微弱，无法得出有用的结论
他们之前还和国家科学基金会的卡尔·G一起研究了银铃2261的观测结果
詹斯基超大型阵列
在银河系中心附近探测到的无线电辐射表明，5000万年前那里曾发生过超大质量黑洞活动，但这并不表明银河系中心目前就有这样一个黑洞
然后，他们转向钱德拉，寻找下落到黑洞时过热并产生x光的物质
虽然钱德拉的数据确实揭示了最稠密的热气体不在星系中心，但它们没有揭示任何可能的超大质量黑洞的x光特征——在星团中心、任何恒星团或无线电发射点都没有发现x光源
作者的结论是，要么在这些位置都没有黑洞，要么它拉进物质的速度太慢，无法产生可探测的x光信号
因此，这个巨大黑洞的位置之谜仍在继续
尽管搜索没有成功，但天文学家们仍有希望在未来寻找这个超大质量黑洞
一旦发射成功，詹姆斯·韦伯太空望远镜也许能够揭示星系中心或某个恒星团中存在一个超大质量黑洞
如果韦伯找不到黑洞，那么最好的解释是黑洞已经远离星系中心
一篇描述这些结果的论文已经被美国天文学会杂志接受出版，也可以在arxiv网站上获得
org/abs/2010
13980
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