作者:犹他大学的丽莎·波特
左侧面板显示了M31的宽视场图像，红色方框和插图显示了发现黑洞的B023-G78的位置和图像
信贷:ivnéder，HST ACS/HRC 天文学家发现了一个与众不同的黑洞
在10万个太阳质量下，它比我们在星系中心发现的黑洞小，但比恒星爆炸时诞生的黑洞大
这使得它成为唯一被证实的中等质量黑洞之一，这是天文学家长期以来一直在寻找的物体
“我们非常好地探测到了最大的恒星质量黑洞，其大小是我们太阳的100倍，在星系中心的超大质量黑洞的大小是我们太阳的数百万倍，但是在这些黑洞之间没有任何黑色的测量
这是一个很大的差距，”资深作者阿尼尔·塞斯说，他是犹他大学天文学副教授，也是一项相应研究的合著者
“这一发现填补了空白
" 黑洞隐藏在B023-G078中，B023-G078是我们最近的邻近星系仙女座中的一个巨大星团
长期以来，研究人员认为B023-G078是球状星团，而不是剥离的原子核
剥离的原子核是落入较大星系的小星系的残余，它们的外层恒星被引力剥离
留下的是一个微小而致密的原子核，它围绕着更大的星系运行，在原子核的中心是一个黑洞
“以前，我们在比B023-G078大得多的大质量剥离原子核中发现了大黑洞
“我们知道在质量较低的剥离原子核中一定有更小的黑洞，但从来没有直接的证据，”利物浦约翰穆雷斯大学的主要作者雷努卡·佩切蒂说，他在犹他大学时开始了这项研究
“我认为这是一个非常明显的例子，我们终于找到了其中一个物体
" 这项研究发表在1月26日
2022年11月11日，发表在《天体物理学杂志》上
长达几十年的预感 B023-G078被称为一个巨大的球状星团——一个被引力紧紧束缚的球状恒星集合
然而，只有对该物体的一次观测确定了它的总质量，约为6
200万太阳质量
多年来，赛斯一直觉得这是另一回事
“我知道B023-G078天体是仙女座中质量最大的天体之一，并认为它可能是剥离原子核的候选天体
但是我们需要数据来证明
许多年来，我们一直在用各种望远镜进行更多的观测，但我的建议总是失败，”赛斯说
“当我们在2014年在一个剥离的原子核内发现一个超大质量黑洞时，双子座天文台给了我们探索这个想法的机会
" 佩切蒂、赛斯和他们的团队利用双子座天文台的新观测数据和哈勃太空望远镜的图像，通过模拟物体的光分布，计算出物体内部的质量分布
球状星团有一个标志性的光轮廓，它在中心附近的形状与在外围区域的形状相同
B023-G078不同
中心的光是圆的，然后向外移动变得更平
恒星的化学组成也发生了变化，中心的恒星比靠近物体边缘的恒星含有更多的重元素
“球状星团基本上同时形成
相比之下，这些剥离的原子核可以有重复的形成阶段，气体落入星系中心，形成恒星
其他星团可能会被星系的引力拖到中心，”赛斯说
“这有点像是一堆不同东西的垃圾场
因此，在剥离核中的恒星将比球状星团中的更复杂
这就是我们在B023-G078中看到的
" 研究人员利用该天体的质量分布来预测恒星在星团内任何给定位置的移动速度，并将其与他们的数据进行比较
速度最高的恒星围绕着中心旋转
当他们建立一个不包括黑洞的模型时，与他们的观测相比，中心的恒星太慢了
当他们加入黑洞时，他们得到的速度与数据相符
黑洞增加了这个物体是一个剥离的原子核的证据
佩切蒂说:“我们获得的恒星速度给了我们直接的证据，证明在中心有某种暗物质。”
“球状星团很难形成大黑洞
但是如果它在一个剥离的原子核中，那么一定已经有一个黑洞存在了，它是从落入较大星系的较小星系中遗留下来的
" 研究人员希望观察到更多的剥离核，这些核可能包含更多的中等质量黑洞
这是一个机会，可以更多地了解低质量星系中心的黑洞数量，并了解星系是如何由更小的积木组成的
赛斯说:“我们知道大星系通常是由较小星系的合并形成的，但这些剥离的原子核让我们能够破译那些过去相互作用的细节。”
其他作者包括利物浦约翰穆雷斯大学的塞巴斯蒂安·卡曼；纳尔逊·考德威尔，哈佛-史密森天体物理中心；密歇根州立大学杰伊·斯特拉德；波茨坦天体物理研究所马克·登布鲁克；诺拉·卢茨根多夫，欧洲航天局；纳丁·诺伊迈尔，马克斯·普朗克天文学研究所；斯特拉斯堡天文天文台的卡琳娜·沃格尔
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