距地球约7.6亿光年的是星系团Abell 85,这是一个由约500个星系组成的强大集合,它们彼此绕行。它的中心是巨大的椭圆星系霍姆伯格(Holmberg)15A,据估计,它的质量是太阳质量的50万亿倍,是银河系的数十倍。
所有大星系的心中都有一个超大质量的黑洞,是太阳质量的数百万或数十亿倍。粗略地说,黑洞的大小与星系成比例,并且由于星系是如此之大,因此人们认为黑洞的核心也可能如此。星系黑洞从来没有被直接测量过,但是使用各种间接风向子,它的质量估计是太阳质量的数百亿到千亿倍。如果为真,那就是已知的最大黑洞。但是,其实际大小实际上是未知的。
但是,这里还有更多的奥秘。一些天文学家推测这不是一个黑洞,而是两个超级黑洞双星系统。这是非常罕见的,是两个大星系碰撞并合并形成的。最终,两个星系大挫伤相互靠近并进入共同轨道。在数十亿年的时间里,它们可以合并,合并成一个更大的黑洞。
尽管进行了专门的搜索,但这样的双星系统并不多。虽然并非总是可以直接看到它们,但是它们对周围星系的影响可以使它们消失。
例如,在星系中心的恒星将绕两个黑洞运行。从远处看,两个黑洞的引力场都结合在一起,就像绕着一个物体旋转一样。但是,如果恒星靠近,那么恒星与两个单独的黑洞之间的距离差会影响恒星的轨道。当它绕过去时,两个黑洞彼此围绕的轨道运动可使恒星猛烈地甩开,使其不再停留在星系的中心。随着时间的流逝,星系的中心部分将缺少恒星。
因此,寻找双系统超大质量黑洞的一种方法是观察这些星系的正中心,看看它们是否比预期的更暗。如果是这样,这可能是由于黑洞喷出了恒星。
嘿,2014年发表的一篇论文中对霍姆伯格 15A的观测表明,星系的中心比预期的要暗。那很有意思!那么这是否是双系统黑洞的证据?
好吧,等一下。2020年末发表的新论文反驳了这一说法。据称,问题出在我们地球上的大气层。
我们头顶上的大气在不停地四处移动。当来自太空物体的光穿过它时,小包空气就像透镜一样,使光线来回弯曲。我们从地面看到的天体显然在周围跳来跳去——这就是导致恒星闪烁的原因。但是,如果你对那个天体进行长时间的曝光,就会变得模糊不清,就像用手持相机长时间曝光一样,由于你的手移动了一点,照片会变模糊。
第二篇论文认为,这种现象会对霍姆伯格 15A核心的测量产生不利影响。中心的光线被涂抹了,使其看起来比预期的要暗。可以肯定的是,在更好的条件下进行的观察表明,该中心并不比预期的要暗,并且,如果有的话,实际上比您预期的要亮。
同样,使用甚大阵列对霍姆伯格 15A进行的深层高分辨率无线电观测也没有发现那里存在黑洞对的任何证据。它确实揭示了从核流中流出的物质的喷射相对较短(每次7,000光年长),这是一个很好的证据,那里有一个黑洞,但是看起来很孤独。
从光学望远镜拍摄的图像中可以看到,在星系核心旁边是明亮的光源。使用钱德拉X射线天文台拍摄的图像也显示了该物体。当物质落入黑洞时,它会强烈发射X射线。
这会是另一个黑洞吗?2014年的论文暗示可能是这样,他们提出了一个次要的观点,他们注意到以前的观察似乎表明这是背景星系,但他们基本上认为这还不完全清楚,后续的观察应该应该以这样或那样的方式进行。
不过,在2020年的论文中,报道了此类后续行动的结果。使用这个巨大的10米怪兽加那利大型望远镜(Gran Telescopio Canarias),该天体的光谱揭示出它是一个类星体,是一个星系,其中央的黑洞吞没了物质并发出包括X射线在内的光。但是,这颗类星体离背景很远,相距95亿光年,与霍尔姆伯格15A中心重合。
关于这是一个三重黑洞的简短希望破灭了,甚至不可能是双系统。明确地说,第二篇论文也不能排除双系统,只是到目前为止的证据还不支持该结论。也许极高分辨率的无线电观测可以解决这个问题,但尚未完成。
那么,它甚至是一个超大质量的黑洞吗?它能保留超大黑洞这个头衔吗?
很难说。有大量论文着眼于质量研究,并且它们的质量都很高,所以在我看来,在星系中间有一头野兽,但它到底有多可怕还没有确定。
我知道我在这里并没有给您一个肯定的答案,但是,嘿,这是天文学。这不像电影里您用望远镜对准某物并大喊“我看到了!”。而对天文来说,通常是渐进式的,找到一些有趣的东西,然后通常进行多次,然后越来越紧密地(您希望)努力弄清楚您所看到的到底是什么。但是宇宙可能会嫉妒它秘密被我们发现,而我们自己的仪器以及我们如何使用它们会使这变得更加困难。
如果这很容易,我们已经知道了一切,那将不会那么有趣。