中介質量黑洞
中等质量黑洞（Intermediate-mass black hole，IMBH）是一种黑洞，其质量是至倍的太阳质量。它的质量超过恒星黑洞（数十倍太阳质量），但远小于超大质量黑洞（数十万倍太阳质量）的一种黑洞。
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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）被怀疑可能是中等质量黑洞，它们的质量是数百至数千倍的太阳质量[2][3]。ULXs是在恒星形成区中被发现的(例如属于星暴增星系的M82[4])，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。
其它中等质量黑洞存在的证据来自引力辐射观测，根据残馀伴星紧密的轨道[5]。M-sigma关系也同样预测存在著质量为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zh-Hans:引力;zh-Hant:重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大质量黑洞。中等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，意谓著会产生重力辐射。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等质量黑洞。
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等质量黑洞GCIRS 13E，它以3光年的距离绕著人马座 A*运转[6]。 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馀。这个观测支持超大质量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有中等质量黑洞的存在[7]，这个结论是基于对较小质量恒星集团的动力学研究，而怀疑其中能有中等质量黑洞的存在。中等质量黑洞是否真的存在，仍是一个开放的议题。
在2006年1月，艾荷华市爱荷华大学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等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著[8]。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，意味著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。
2024年，一组天文研究声称在NGC 5139中心发现了一个8200倍太阳质量的中等质量黑洞。研究人员通过哈勃太空望远镜20年的拍摄数据，定位到了星团中央七颗异常高速运动的恒星，通过对轨道的计算，认为这里存在一颗中等质量黑洞。然而，另一项最新的研究认为这几颗高速恒星是由一团恒星级黑洞群集体影响的，而非单个的中等质量黑洞。[9]
参考资料
编辑- ^ Gebhardt, Karl; Rich, R. M.; Ho, Luis C., An Intermediate-Mass Black Hole in the Globular Cluster G1: Improved Significance from New Keck and Hubble Space Telescope Observations, The Astrophysical Journal, December 2005, 634 (2): 1093–1102, Bibcode:2005ApJ...634.1093G, arXiv:astro-ph/0508251
, doi:10.1086/497023
- ^ Black Hole Boldly Goes Where No Black Hole Has Gone Before. ESA News. January 3, 2007 [2006-05-24]. （原始内容存档于2007-01-06）.
- ^ Maccarone, T.J.; et al, A black hole in a globular cluster, Nature, 2007, 455: 183–185, doi:10.1038/nature05434
- ^ Patruno, A.; Portegies Zwart, S.; Dewi, J.; Hopman, C. The ultraluminous X-ray source in M82: an intermediate-mass black hole with a giant companion. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters. 2006, 370 (1): L6–L9 [2010-03-27]. doi:10.1111/j.1745-3933.2006.00176.x. （原始内容存档于2016-06-13）.
- ^ Hopman, Clovis; Simon Portegies Zwart. Gravitational waves from remnants of ultraluminous X-ray sources. Mon.Not.Roy.Astron.Soc.Lett. 2005, 363: L56–L60. doi:10.1111/j.1745-3933.2005.00083.x. .
- ^ S2 and Central Black Hole. [2010-03-27]. （原始内容存档于2019-11-30）.
- ^ Schoedel, R.; A. Eckart, C. Iserlohe, R. Genzel, T. Ott. A Black Hole in the Galactic Center Complex IRS 13E?. Astrophys. J. 2005, 625: L111–L114. doi:10.1086/431307. .
- ^ Dying Star Reveals More Evidence for New Kind of Black Hole | Science Blog. [2010-03-27]. （原始内容存档于2008-11-01）.
- ^ published, Robert Lea. 'Missing link' black hole found? Not so fast, new study says. Space.com. 2024-12-19 [2024-12-20] （英语）.
相关条目
编辑外部链接
编辑- Chandra images of starburst galaxy M82（页面存档备份，存于互联网档案馆）
- NASA press release for discovery of IMBHs by （页面存档备份，存于互联网档案馆） Hubble Space Telescope
- A New Breed of Black Holes, by Davide Castelvecchi Sky & Telescope April 2006