天文学家在银河系中心附近发现了奇怪的气体云运动

根据一项新的研究，天文学家在我们星系中心附近发现了不寻常的气体云运动，这些气体云可能指向了最难以捉摸的黑洞。很长一段时间，我们甚至不确定这些类型的黑洞是否存在。追踪银河系中心气体的研究人员得出结论，这些云团环绕着一个质量是太阳1万倍的物体——然而，当他们观察该物体的位置时，却发现什么也没有。

最明显的解释是一个静止的黑洞，它没有主动地进食，因此没有发出可探测到的辐射。

研究人员说，这是银河系中心的第五个候选黑洞，越来越多的证据表明，不仅中等质量的黑洞存在，而且它们在银河系的中心大量存在。

中等质量的黑洞就是它们听起来的样子。我们知道恒星质量的黑洞，质量是太阳质量的100倍，是存在的。在这个质量范围内，我们探测到的最大黑洞是62倍太阳质量的黑洞，它是由两个黑洞在引力波GW150914事件中合并而成的。

我们也知道存在超大质量黑洞，就像那些为星系提供能量的黑洞一样。它们的初始质量约为10万个太阳质量，但它们的质量大得几乎让人难以置信，这是我们尚未发现的。

介于两者之间的一类黑洞——太阳质量在1000到100000之间——被称为中等质量黑洞。它们仍然非常难以捉摸。这就提出了诸如“它们存在吗?”“如果它们不存在，为什么?”“如果它们存在，为什么我们找不到它们?”

由于黑洞本身不发射任何可探测到的辐射，科学家们不得不在他们的研究中发挥创造性。他们不是寻找黑洞，而是寻找黑洞对附近空间其他物体的影响。

日本国家天文台的天体物理学家武川淳也和他的同事一直在研究银河系中心高速气体云的运动，以帮助回答这些问题。

在此之前，他们使用气体追踪的方法来确定一个中等质量的黑洞候选体，它的质量大约是32000个太阳质量，这将产生一个视界——一个黑洞周围的球形区域，光线无法通过它逃逸——大约是木星的大小。

现在，他们已经将其应用于一种叫做HCN-0.085-0.094的高速气体云。它主要由三个较小的簇组成;这些团块中的一个似乎在绕着黑洞旋转，但并没有被黑洞吸积。

研究人员在他们的论文中写道:“这三个簇中的一个具有非常陡峭的速度梯度的环状结构。”

这种运动学结构表明，围绕着一个质量约为104个太阳质量的点状物体的轨道。恒星的缺失表明类点物体可能是一个静止的黑洞。”

为了方便比较，在这个质量范围内，黑洞的视界会比天王星或海王星大一点。

行为怪异的气体和尘埃团并不是发现中等质量黑洞的唯一途径。

在其他候选观测中，有一颗恒星被发现以令人难以置信的速度从银河系中心移动，沿着轨道进入星系间空间。分析表明，一个中等质量的黑洞最有可能给恒星以达到这种速度所需的推力。

从2003年开始，还出现了一次巨大的多波长辐射耀斑，并在10年的时间里逐渐减弱。光子的分布表明这是一个中等质量的黑洞，只有数万个太阳质量。

最新发布的后续观测分析支持了这一观点，使它成为迄今为止最好的候选者之一，但它距离我们7.4亿光年。星系中心要近得多，这意味着如果我们在那里发现任何中等质量的黑洞，它们可能更容易研究。

这可以帮助我们解决诸如此类的问题——它们是如何形成的?超大质量黑洞是如何形成的?普查可以帮助我们了解中等质量黑洞有多普遍或有多罕见，以及它们在星系中是如何分布的。

到目前为止，研究结果表明，观察银河系中心的旋涡气体是寻找中等质量黑洞候选者的可靠方法;但是我们还没有确定其中的一个。看这个空间。

这项研究已经被《天体物理学杂志》接受，并可在arXiv上找到。

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