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日前，一個(ge) “流浪”中的超大質量黑洞被哈勃太空望遠鏡捕捉。研究人員在分析了多種可能的情況後，認為(wei) 最貼切的解釋應該是一個(ge) 大型黑洞在迅速遠離所屬星係。

“不同於(yu) 以往恒星級‘流浪黑洞’的發現，這次應該是超大質量‘流浪黑洞’被彈出星係中心的首個(ge) 觀測證據。” 國家天文台研究員苟利軍(jun) 告訴科普時報記者。

幾乎每個(ge) 星係的中心，都存在著一個(ge) 超大質量黑洞。作為(wei) 愛因斯坦相對論中的天體(ti) ，黑洞是出了名的難以捉摸。而“流浪黑洞”更是踽踽獨行的存在，科學家一直認為(wei) ，有不少在星際空間“流浪”的黑洞，但始終沒找到確切證據。

黑洞為(wei) 何會(hui) “流浪”

宇宙中有恒星級質量的黑洞，也有超大質量的黑洞。前者質量一般是3—100倍的太陽質量，後者質量一般是100萬(wan) 倍以上的太陽質量，且存在於(yu) 星係中央。

“恒星級質量的黑洞主要是大質量恒星在其核燃燒結束時，由於(yu) 沒有任何力量抵抗引力，整個(ge) 星體(ti) 發生坍塌而形成的。超大質量黑洞的形成機製則比較複雜，一般認為(wei) 是其他中等質量黑洞通過合並、吸積等過程逐步增長而來。”上海天文台研究員謝富國告訴記者。

至於(yu) 黑洞為(wei) 何會(hui) “流浪”，謝富國解釋說，兩(liang) 個(ge) 黑洞的合並帶來的引力波輻射可能會(hui) 使得合並後的黑洞獲得較大的速度，或者三個(ge) 黑洞相互作用時，也會(hui) 使得其中一個(ge) 黑洞獲得較大的速度。至少速度達到每秒幾百公裏，這個(ge) 黑洞才能真正脫離星係的引力束縛，開啟“流浪黑洞”之旅。“‘流浪’的位置取決(jue) 於(yu) 它跑得多快，跑了多久。”謝富國進一步解釋道。

這與(yu) 苟利軍(jun) 的觀點不謀而合。“超大質量黑洞有幾種逃離星係中心的方式，但第一步總是星係合並，這導致在合並殘餘(yu) 物的中心形成雙星係統。”苟利軍(jun) 說，這次被發現的超大質量黑洞的特殊之處在於(yu) ，它原本可能有一個(ge) 與(yu) 其質量相當的黑洞“伴侶(lv) ”，屬於(yu) 雙黑洞係統。第三個(ge) 黑洞在雙黑洞合並前到達星係中心，在三體(ti) 作用下，其中一個(ge) 質量最小的黑洞以非常快的速度被彈出，開始了“流浪”生活。

如何確定 “流浪黑洞”的身份

浩瀚宇宙，該如何發現一個(ge) 黑透了的物體(ti) 呢？

“對於(yu) 超大質量黑洞來講，科研人員通過它周圍的發光氣體(ti) ，能夠推斷出中心黑洞的質量。”苟利軍(jun) 說，之所以推測氣體(ti) 中心是一個(ge) 黑洞，是因為(wei) 它足夠致密。

研究發現，這個(ge) 超大質量黑洞的“尾巴”是恒星所形成的一條光帶，它是一串串恒星的排列。因為(wei) 黑洞具有極強的引力，可以讓附近的物質向它聚集，而超大質量黑洞的引力聚集，則可以讓一些星雲(yun) 快速凝聚，加速恒星的形成。同時，據估算，這顆黑洞的移動速度可能在每秒1600公裏左右。

因此，科研人員認為(wei) 這應該就是黑洞合並時造成的彈射。如果這個(ge) 觀點得以驗證，那麽(me) 這將是人類第一次明確證實，超大質量黑洞可以逃離星係中心。

這與(yu) 銀河係中恒星“流浪黑洞”的發現方式不同。苟利軍(jun) 介紹，雖未曾看見黑洞，但我們(men) 可以觀察它的引力對遙遠天體(ti) 的吸引，這就是引力透鏡。

愛因斯坦的廣義(yi) 相對論假設，大質量的物體(ti) 會(hui) 在時空中造成彎曲，使其附近的光線彎曲，這一過程被稱為(wei) 引力透鏡效應。英國天文學家愛丁頓則在一次日全食觀測實驗中證明了該現象的存在。

“引力透鏡效應是一種能夠尋找孤立黑洞的方法。”謝富國表示，黑洞會(hui) 改變其周圍的時空，從(cong) 而造成光線傳(chuan) 播的彎曲和放大現象。如果遙遠天體(ti) 在運動的過程中，它與(yu) 地球之間有一個(ge) 黑洞恰好在視線上，就會(hui) 產(chan) 生引力透鏡效應。

太陽係不存在超大質量“流浪黑洞”

“我們(men) 曾發現距離地球最近的黑洞大約是在3000光年外，因此黑洞對地球的影響幾乎不存在。”苟利軍(jun) 說，這次發現的超大質量黑洞發生在距離我們(men) 大約75億(yi) 光年的一個(ge) 矮星係RCP28。

在謝富國看來，銀河係內(nei) （至少太陽係周圍）肯定不存在類似於(yu) 本次發現的這種“流浪”的超大質量黑洞。銀河係裏大量存在的是恒星級質量的黑洞，盡管概率非常低，但這些恒星級的黑洞確實有可能會(hui) 訪問太陽係。

“人類當然不歡迎任何‘流浪黑洞’訪問太陽係，因為(wei) 它會(hui) 嚴(yan) 重影響太陽係的引力場結構，造成太陽係內(nei) 所有天體(ti) 的運動軌道變得混亂(luan) 。”謝富國猜測，它還有可能讓地球軌道變成橢圓形，導致一年會(hui) 遠遠超過365天，同時赤道和南北極所在的位置發生翻天覆地的變化。

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