被逐出星系的黑洞

时间:2008-05-09 08:34 来源:未知 作者:环球科学编译 steed

　　

两个黑洞并合，爆发出强烈的引力波，将并合形成的新黑洞抛出星系，速度可达每秒上千千米。这可不是超级计算机模拟出来的假想场景，最新的发现表明，这种极端“驱逐”事件在我们的银河系中确实发生过。

 

这幅艺术画描绘了一个被逐出星系的黑洞及其吸积盘

 

如果两个黑洞并合，产生的引力波会以光速向外传播。不过，这些引力波并非传向四面八方，而是主要集中在一个方向向外发射，因此黑洞就会像发射过炮弹的炮身一样，朝相反的方向反冲。结果就是，这个黑洞被逐出了星系中心。如果反冲速度足够高，黑洞就可能完全摆脱所在星系的引力束缚。德国马普地外物理研究所的斯特凡尼•科莫萨（Stefanie Komossa）领导的天体物理课题组发现了第一颗被逐出星系的黑洞。他们通过直接观测证实，这颗距离地球100亿光年、质量相当于几亿颗太阳的黑洞，正以每秒2,650千米的速度被逐出星系。这颗黑洞正从周围的吸积盘中吞噬气体，从而发出各种辐射，让科学家能够观察到它。盘中的气体足够这颗黑洞继续吞噬大约数百万年。

 

这项新发现很重要，因为它间接证明黑洞确实会并合，而且并合有时确实会产生巨大的反冲。不过，由此得出的另一项推论就是，必然有一些星系中心没有黑洞，也必然有一些黑洞永远游荡在星际之间的虚空之中。这又会引发一系列新问题：宇宙早期星系和黑洞是共同形成及演化的吗？是否存在一类星系在演化过程中失去了星系中心的黑洞？果真如此的话，这些星系随后的演化与那些仍然拥有中心黑洞的星系又有什么不同？

 

通过把地面及空间的直接观测与理论模型结合起来，天体物理学家正着手解答上述问题。不过无论答案是什么，观测到第一个被逐出星系的黑洞，都将对我们理解星系的形成及早期宇宙的演化产生极为深远的影响。