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美國宇航局哈勃太空望遠鏡搜尋可能潛伏在距離地球最近的球狀星團中心的中型黑洞
發布時間：2025-12-07 02:20:25 來源：骨軟筋酥網 作者：百科
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（神秘的美國地球uux.cn）據美國宇航局：天文學家使用美國宇航局的哈勃太空望遠鏡提出了他們所說的一些迄今為止最好的證據，證明了一種罕見的宇航遠鏡“中等大小”黑洞的存在，這種黑洞可能潛伏在距離地球最近的局哈距離球狀星團的中心，距離地球6000光年。勃太
就像空間結構中強烈的空望重力坑洞一樣，幾乎所有的搜尋黑洞都有兩種尺寸:小的和巨大的。據估計，潛伏我們的地球的球星系散布著1億個由爆炸恒星產生的小黑洞(數倍于我們太陽的質量)。整個宇宙充斥著超大質量黑洞，最近狀星中型其質量是團中我們太陽質量的數百萬或數十億倍，位于星系中心。黑洞
一個長期尋找的美國缺失環節是一個中等質量黑洞，重量在100到100，宇航遠鏡000個太陽質量之間。局哈距離它們是勃太如何形成的，在哪里出沒，為什么它們看起來如此稀少？
這個領域充滿了黑色背景下的星星。恒星在圖像中心密度更大，向邊緣逐漸變小。恒星的顏色主要是白色和藍白色，還有少量大的橙色恒星。哈勃太空望遠鏡拍攝的球狀星團梅西耶4的圖像。這個星團是幾十萬顆恒星的密集集合。天文學家懷疑，一個中等質量的黑洞，重量是我們太陽質量的800倍，潛伏在它的核心，看不見。鳴謝:歐空局/哈勃，美國航天局
天文學家通過各種觀測技術發現了其他可能的中等質量黑洞。其中兩個最佳候選者——哈勃在2020年幫助發現的3 xmm j 215022.4-055108和2009年發現的HLX-1——位于其他星系外圍的致密星團中。這些可能的黑洞中的每一個都有數萬個太陽的質量，并且可能曾經位于矮星系的中心。美國宇航局的錢德拉X射線天文臺也幫助了許多可能的中間黑洞發現，包括2018年的一個大樣本。
在離家更近的地方，已經在環繞我們銀河系的致密球狀星團中發現了許多疑似中等質量黑洞。例如，在2008年，哈勃天文學家宣布在半人馬座歐米茄球狀星團中疑似存在一個中等質量的黑洞。出于許多原因，包括需要更多的數據，這些和其他中等質量黑洞的發現仍然沒有定論，也不排除其他理論。
哈勃的獨特能力現在已經被用來瞄準球狀星團梅西耶4 (M4)的核心，以比以前更高的精度尋找黑洞。馬里蘭州巴爾的摩太空望遠鏡科學研究所的愛德華多·維特拉爾說:“沒有哈勃，你無法進行這種科學研究。”他是一篇論文的第一作者，這篇論文將在《皇家天文學會月報》上發表。
維特爾的團隊已經探測到一個大約800個太陽質量的中等質量黑洞。這個疑似物體看不到，但它的質量是通過研究被其引力場捕獲的恒星的運動計算出來的，就像蜜蜂在蜂巢周圍群集一樣。測量它們的運動需要時間，而且非常精確。這就是哈勃完成了其他現代望遠鏡無法完成的任務。天文學家從哈勃望遠鏡觀察了12年的M4觀測數據，分辨出了精確的恒星。
他的團隊估計M4的黑洞可能是我們太陽質量的800倍。哈勃的數據傾向于排除這個物體的替代理論，如中子星等未解決的恒星殘余的致密中央星團，或彼此圍繞旋轉的較小黑洞。
“我們很有信心，我們有一個非常小的區域，有很多集中的質量。它比我們之前在其他球狀星團中發現的密度最大的暗物質小三倍左右，”維特拉爾說。“當我們考慮到在星團中心分離的一系列黑洞、中子星和白矮星時，該區域比我們用數值模擬能夠再現的更加緊湊。它們無法形成如此緊密的質量集中。”
緊密結合的對象的分組將是動態不穩定的。如果這個物體不是一個中等質量的黑洞，估計需要40個更小的黑洞擠在一個只有十分之一光年寬的空間里才能產生觀測到的恒星運動。其后果是，他們將合并和/或在星際彈球游戲中被驅逐。
“我們測量恒星的運動和它們的位置，我們應用物理模型試圖重現這些運動。維特拉爾說:“我們最終測量到星團中心有一個暗物質在延伸。“越靠近中心質量，恒星的運動就越隨機。而且，中心質量越大，這些恒星的速度越快。”
因為球狀星團中的中等質量黑洞一直如此難以捉摸，維特爾警告說，“雖然我們不能完全肯定它是引力的中心點，但我們可以證明它非常小。它太小了，我們只能解釋它是一個黑洞。或者，可能存在一種我們根本不知道的恒星機制，至少在當前的物理學中是這樣。”
哈勃太空望遠鏡是美國宇航局和歐洲航天局之間的國際合作項目。位于馬里蘭州格林貝爾特的美國宇航局戈達德太空飛行中心負責管理這臺望遠鏡。位于馬里蘭州巴爾的摩的太空望遠鏡科學研究所(STScI)負責哈勃和韋伯的科學操作。STScI由位于華盛頓特區的大學天文學研究協會為美國航天局運作。
媒體聯系人:
克萊爾·安德萊奧利馬里蘭州格林貝爾特美國宇航局戈達德太空飛行中心claire.andreoli@nasa.gov
雷·維拉德馬里蘭州巴爾的摩太空望遠鏡科學研究所
科學聯系人:
愛德華多·維特拉爾馬里蘭州巴爾的摩太空望遠鏡科學研究所巴黎天體物理研究所，法國巴黎
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