天体物理学家寻找距离第二近的超大质量黑洞

天体物理学中心的两位天体物理学家|哈佛大学和史密森尼学会提出了一种方法来观察距离地球第二近的超大质量黑洞：一个质量是太阳300万倍的庞然大物，位于矮星系LeoI中。

超大质量黑洞，标记为LeoI*，由一个独立的天文学家团队于2021年底首次提出。该团队注意到恒星在接近银河系中心时速度加快——黑洞的证据——但直接成像黑洞的发射是不可能的。

现在，CfA天体物理学家FabioPacucci和AviLoeb提出了一种验证超大质量黑洞存在的新方法;今天发表在《天体物理学杂志快报》上的一项研究描述了他们的工作。

“黑洞是非常难以捉摸的物体，有时它们喜欢和我们玩捉迷藏，”ApJLetters研究的主要作者FabioPacucci说。“光线无法逃出它们的事件视界，但它们周围的环境可能会非常明亮——如果有足够多的物质落入它们的引力井中。但如果黑洞没有吸积质量，它就不会发光，也变得不可能用我们的望远镜寻找。”

这就是LeoI面临的挑战——一个矮星系，如此缺乏可用于吸积的气体，因此它通常被描述为“化石”。那么，我们是否应该放弃观察它的希望?也许不是，天文学家说。

“在我们的研究中，我们认为在黑洞周围游荡的恒星损失的少量质量可以提供观察它所需的吸积率，”Pacucci解释道。“古老的恒星变得非常大且呈红色——我们称它们为红巨星。红巨星通常会产生强风，将其质量的一小部分带到环境中。LeoI*周围的空间似乎包含足够多的这些古老恒星它是可观察的。”

“观察LeoI*可能是开创性的，”该研究的共同作者AviLoeb说。“这将是仅次于我们银河系中心黑洞的第二个最接近的超大质量黑洞，质量非常相似，但其所在的星系比银河系小一千倍。这一事实挑战了我们所知道的一切星系和它们中心的超大质量黑洞是如何共同演化的。这么大的婴儿最终是如何从一个苗条的父母那里诞生的?”

数十年的研究表明，大多数大质量星系的中心都有一个超大质量黑洞，黑洞的质量是围绕它的恒星球体总质量的十分之一。

“就LeoI而言，”勒布继续说道，“我们预计会有一个小得多的黑洞。相反，LeoI似乎包含一个质量是太阳几百万倍的黑洞，类似于银河系中的黑洞.这很令人兴奋，因为当意外发生时，科学通常会取得最大进步。”

那么，我们什么时候能看到黑洞的图像呢?

“我们还没有到那一步，”Pacucci说。

该团队已经在新墨西哥州的星载钱德拉X射线天文台和甚大阵列射电望远镜上获得了望远镜时间，目前正在分析新数据。

Pacucci说：“LeoI*正在玩捉迷藏，但它发出的辐射太多，无法长时间不被发现。”