中国科学院上海天文台安涛研究员领导的国际团队,于一个间隔地球约2.3亿光年的矮星系里发明了一个“离核、原位吸积、带喷流”的非凡黑洞,这也是今朝证据最扎实的离核年夜质量黑洞案例之一,进一步强化了“黑洞增加并不是仅限星系中央”的熟悉,为理解矮星系演化以和初期宇宙中超年夜质量黑洞的快速生长提供了新视角。相干研究9月5日发表在《科学传递》英文版。
于已往,年夜质量黑洞常被视为星系的“心脏”,位在星系中央,影响着星系的演化。但愈来愈多的不雅测注解,某些黑洞会偏离焦点,于星系盘或者外侧边沿地带“游离”。这些“流离黑洞”,就像迷路的旅人,于宇宙中四处浪荡。
理论研究注解,星系并合后的引力波反冲或者者多体彼此作用,轻易让黑洞从引力势阱较浅的矮星系中央被踢出,成为于星系外围浪荡的黑洞。矮星系质量小、演化汗青相对于简朴,就像“宇宙化石”,生存了初期黑洞发展的印迹。一些模仿成果显示,相称比例的矮星系黑洞会偏离中央到达一千秒差距量级,但持久缺乏直接、明确的不雅测证据。
由ChatGPT介入绘制的流离黑洞示用意。图片由中国科学院上海天文台提供 ?
研究团队基在“近邻星系光谱巡天”(MaNGA)的积分视场光谱(IFU)数据发明,一颗名为MaNGA 12772-12704的矮星系出现较弱的勾当星系核(AGN)特性,星系总体形态规整、没有较着并合或者双AGN迹象。更为要害的是,与之成协的射电辐射其实不于星系的几何中央,而是偏离中央快要一千秒差距。
甚长基线阵列(VLBA)射电千里镜不雅测数据和阐发成果注解,该源出现典型的AGN特性,如与星系中央的角间隔为2.68角秒(对于应0.94千秒差距),射电焦点亮温度跨越十亿开尔文,于1.6 GHz图象上不雅测到沿东南边向延长长约2.2秒差距的射电辐射布局。研究团队综合多个不雅测特性,从而确认这是一个正于活跃吸积、拥有喷流的游离黑洞,并且是今朝最邻近(红移最低)的矮星系此类案例之一。
值患上一提的是,这项研究始在3000多个MaNGA矮星系中筛选出的628个AGN候选体,此中约62%的源存于AGN偏离星系光学中三木SEO-央的表象。射电喷流是黑洞活跃吸积的一个主要特性。于此基础上,研究团队举行了多级筛选,选出11个最有但愿探测到射电辐射的方针,并使用最高敏捷度及分辩率举行跟踪不雅测。终极,只有MaNGA 12772-12704同时具有“致密高亮温度、秒差距喷流、30年时域光变”三重证据,确认了喷流。
安涛暗示,这项研究让“流离黑洞”从“猜获得”变为“看患上见”,直接证实了黑洞不于中央也能不变吸积并形成喷流,为初期宇宙超年夜质量黑洞的“漫衍式进食/多点生长”提供了实证支撑。此外,位在“郊区”的流离黑洞也能喷射出强劲的物资流,向周围气体注入能量、扰动动力学并调控恒星形成,对于“宿主”情况孕育发生影响,注解黑洞不只是中央“引擎”,还有可能于星系外侧悄然改写宿主的生命过程。
将来,跟着“中国天眼”(FAST)焦点阵及平方千米阵列射电千里镜(SKA)等下一代千里镜建成,天文学家将有时机以更高敏捷度及分辩率举行体系巡天,探测到更微弱的射电旌旗灯号,甚至直接分辩出亚秒差距级另外微型喷流,为偏核黑洞简直认及统计研究带来冲破,“失路黑洞”也许也将再也不稀有。
相干论文信息:https://doi.org/10.1016/j.scib.2025.09.001
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