銀河系的超大質量黑洞有伴星嗎？
時間：2025-12-10 08:14:13 來源：桑間濮上網
Sag A*與M87*和水星的軌道相比。鳴謝:uux.cn/EHT協作
（神秘的系的星地球uux.cn）據《今日宇宙》（布萊恩·科柏林）：在我們銀河系的中心，有一個巨大的質量黑洞。它被稱為人馬座A*，黑洞質量為420萬個太陽，銀河有伴距離地球大約只有27000光年。系的星Sag A*是質量最近的超大質量黑洞，也是黑洞我們直接觀測到的僅有的兩個黑洞之一。它離我們如此之近，銀河有伴以至于我們甚至可以讓眼冒金星近距離地繞著它轉。系的星其中一些恒星我們已經觀察了20多年，質量這意味著我們非常了解它們的黑洞軌道。我們已經使用這些軌道來確定Sag A*的銀河有伴質量，但一項新的系的星研究著眼于一個不同的問題:我們星系的黑洞有伴星嗎？
大多數星系包含一個超大質量黑洞，一些星系包含兩個。質量這是由星系合并引起的，一個星系的黑洞被另一個星系捕獲。我們從觀測中知道，我們的星系沒有兩個超大質量黑洞。可能有恒星質量的黑洞圍繞著Sag A*運行，但是目前的觀測還不足以探測到它們。另一種可能是，有一個中間黑洞圍繞著Sag A*運行，這是這項工作的重點。
中等質量黑洞(IMBH)的質量在幾百到幾千個太陽之間。它們不是由大質量恒星的坍縮形成的，也不是星系的引力種子。它們只是最近才通過黑洞合并的引力波被發現，所以它們還沒有被很好地理解。我們甚至不知道它們有多普遍。但是，如果一個IMBH軌道Sag A*，它的引力將會影響附近同樣圍繞我們的超大質量黑洞運行的恒星的軌道。
在這項研究中，可在預印本服務器arXiv上獲得，該團隊研究了一顆名為S0-2或S2的恒星的軌道。它有一個最接近Sag A*的軌道，軌道周期只有16年。它圍繞黑洞的軌道如此之近，以至于在計算它的軌道時，你需要將廣義相對論考慮在內，而且我們有超過二十年的觀測數據。如果附近有IMBH軌道，S0-2應該會受到它的影響。
該小組發現，在觀測的限度內，沒有證據表明S0-2的軌道上存在引力擾動。這并不意味著這個區域沒有中等質量的黑洞，但是如果它確實存在的話，它確實為質量設定了一些上限。根據這些數據，如果一個假設的IMBH在S0-2軌道之外運行，比如軌道半徑在1,000 AU到4,000 AU之間，那么它的質量不會超過1000到10000個太陽。如果有一個IMBH繞著比S0-2更近的Sag A*運行，那么它的質量不會超過400個太陽。
這些并不是嚴格的約束，但它們確實證實了人馬座A*周圍沒有大型中間黑洞。如果它有一個較小的IMBH伴星，它目前超出了我們的探測能力。
最新內容