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中介质量黑洞

2015-2-16 10:01|查看:2512|评论:0|字体: 繁体

中介质量黑洞

马亚尔II的核心很可能是中介质量黑洞

中介质量黑洞(Intermediate-mass black hole)是质量超过恒星黑洞(数十倍太阳质量),但远小于超重黑洞(数百万倍太阳质量)的一种黑洞。

它们存在的证据比另外两种少,一些邻近星系内的超亮X射线源(ULXs)被怀疑可能是IMBH,它们的质量是数百至数千倍的太阳质量。ULXs是在恒星形成区中被发现的(例如属于星暴增星系的M82),和在看似年轻的亮星群聚的区域内被观察到。但是仅有从光谱学分析的动力学质量可以显示ULX的伴星必须是紧密的IMBH才能造成如此的加速度。

其它中介质量黑洞存在的证据来自引力辐射观测,根据残余伴星紧密的轨道。M-sigma关系也同样预测存在着质量为104至106太阳质量的黑洞,存在于低亮度的星系中。

但是还是不清楚这种黑洞是如何生成的,一方面,对由单一恒星引力坍缩形成的恒星黑洞来说,它的质量显然太大;另一方面,环境中缺乏形成的极端条件,即高密度和高速度都只在星系的中心被观测到,这导致在星系中心形成超重黑洞。中介质量黑洞的形成有两种流行的说法,第一种是恒星黑洞和其它致密天体的合并,意谓著会产生引力辐射。第二种是在恒星密集的星团中发生失控的大质量恒星碰撞,经由这种碰撞形成中介质量黑洞。

一组天文学家在2004年11月报告他们在银河系内发现第一个中介质量黑洞GCIRS 13E,它以3光年的距离绕着人马座 A*运转。 这个中型黑洞的质量约为1,300太阳质量,是7颗恒星群聚的集团,可能是银河中心剥离的大质量恒星的残余。这个观测支持超重黑洞会吸收附近较小的黑洞和恒星而成长。但是,最近一个德国的研究小组声称,怀疑在银河中心的附近会又中介质量黑洞的存在,这个结论是基于对较小质量恒星集团的动力学研究,而怀疑其中能有中介质量黑洞的存在。中介质量黑洞是否真的存在,仍是一个开放的议题。

在2006年1月,艾荷华市艾奥瓦大学Philip Kaaret教授领导的小组宣布使用NASA的罗西X射线计时探测器发现了一个中介质量黑洞候选者的疑似周期震荡。这个候选者是M82 X-1,被一颗大气层不断被剥离并掉落进该天体的红巨星环绕着。不仅是震荡的存在,还有系统的轨道周期解释,都完全被科学界接受。虽然是非常合理的解释,这个周期所依据的只是四个循环,意味着这可能还只是一种随机的变化。如果这个周期是真实的,可能是轨道周期,或是像许多其他系统中,是吸积盘的超轨道周期。

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