天文学家测量中等质量黑洞的质量和自旋

中等质量黑洞在吞食一颗叫做a的恒星的过程中被捕捉到了潮汐中断事件.被称为3XMM J215022.4-055108的这一事件发生在一个星团中,该星团与近8亿光年之外的一个透镜星系相关联。

一个艺术家对黑洞吞噬恒星的印象。图片来源:Sci-News.com。

一个艺术家对黑洞吞噬恒星的印象。图片来源:Sci-News.com。

亚利桑那大学(University of Arizona)的天文学家安·扎布卢道夫(Ann Zabludoff)教授说:“我们能够捕捉到这个中等质量的黑洞,而它正在吞噬一颗恒星,这一事实为我们提供了一个绝佳的机会,可以观察到原本看不见的东西。”

“不仅如此,通过分析耀斑,我们能够更好地理解这类难以捉摸的黑洞,这可能很好地解释了星系中心的大多数黑洞。”

Zabludoff教授和同事们利用3XMM J215022.4-055108事件期间发射的x射线,首次测量了这个中等质量黑洞的质量和自旋。

“x射线形成的内部磁盘碎片的死星使我们推断这个黑洞的质量和自旋和分类作为一个中间黑洞,”温•Sixiang博士,博士后研究员管家天文台亚利桑那大学。

内梅亨大学(Radboud University)和SRON荷兰空间研究所(SRON Netherlands Institute for Space Research)的天文学家彼得·容克(Peter Jonker)博士说,“尽管据推测它们的数量很多,但超大质量黑洞的起源仍然未知,目前有许多不同的理论在竞相解释它们。”

“中等质量黑洞可能是超大质量黑洞生长的种子。”

“因此,如果我们能更好地掌握真正中间黑洞的数量,就能帮助确定哪些超大质量黑洞形成理论是正确的。”

更令人兴奋的是该团队能够测量到的中等质量黑洞的自旋。

自旋测量为黑洞如何成长提供了线索,也可能为粒子物理学提供了线索。

“这个黑洞有一个快速的旋转,但不是最快的旋转,”Zabludoff教授说。

“有可能黑洞就是这样形成的,而且从那以后没有太大变化,或者是两个中等质量的黑洞最近合并形成了这个黑洞。”

“我们知道,我们测量的自旋不包括这样的情况,即黑洞在很长一段时间内稳定地吞食气体,或许多从随机方向到达的快速气体零食。”

此外,自旋测量允许科学家测试关于暗物质本质的假设,暗物质被认为是宇宙中大部分物质的组成部分。

暗物质可能由尚未在实验室实验中发现的未知基本粒子组成。

希伯来大学(Hebrew University)天文学家尼古拉斯·斯通(Nicholas Stone)博士说,“候选粒子中有一种假设的粒子,叫做超轻玻色子。”

“如果这些粒子存在,并且质量在一定范围内,它们将阻止中等质量黑洞的快速旋转。”

然而3XMM J215022.4-055108的黑洞正在快速旋转。因此,我们的自旋测量排除了一大类超轻玻色子理论,展示了黑洞作为粒子物理外星实验室的价值。”

发现发表在天体物理学杂志》上

_____

Sixiang温.2021.潮汐分裂事件3XMM中质量黑洞的质量、自旋和超轻玻色子约束918年,46岁;1538 - 4357 . doi: 10.3847 / / ac00b5

分享这个页面
广告