一个半径不到银河系千分之一的超小矮星系 Fornax UCD3,其中心超大质量黑洞的规模却相当于银河系中心的人马座 A*,令天文学家啧啧称奇。
依科学界目前共识,宇宙中所有星系中心都有一个超大质量黑洞,比如坐镇银河系的超大质量黑洞就是人马座 A*(Sagittarius A*),其周遭可能还被 10,000 个小黑洞包围。只不过,若从一个超小型星系中找到等同于人马座 A*的超大质量黑洞,那就是个罕见事件,莫斯科国立大学(MSU)团队最近介绍的星系 Fornax UCD3 就是其中佼佼者。
Fornax UCD3 位于天炉座星系团(Fornax galaxy cluster)内,距离银河系约 6,000 万光年,属于过去 20 年才发现具有不寻常特征的超紧凑矮星系(Ultra-compact dwarf galaxy,UCDs),通常星系半径不超过 300 光年,但总质量可达 1 亿倍太阳质量,这导致内部恒星会相当拥挤密集;相比之下,我们的银河系半径至少 50,000 光年,而质量达太阳数千亿倍。
至于 Fornax UCD3 中心黑洞的质量则达太阳 350 万倍,相当接近人马座 A* 的 410 万倍太阳质量。更有趣的地方在于,这个超大质量黑洞占据了星系总质量高达 4%,相比之下一般星系的超大质量黑洞顶多占据星系总质量 0.3%。
再者,Fornax UCD3 星系整体而言比银河系还要明亮,有许多恒星都富含 α 元素金属、上了年纪的恒星相当多,可以说这里是恒星养老院,至今为止,包括 Fornax UCD3 在内,天文学家只找到 4 个在中心藏有超大质量黑洞的超紧凑矮星系,研究人员认为,这些矮星系的超大质量黑洞应是从它们的“祖先星系”继承得来,至于祖先星系大部分身体已被其他更大星系给剥离吞并。
但要支持这项假设,天文学家必须找到更多藏有超大质量黑洞的超紧凑星系——至少 5 个。在接下来的研究中,他们将继续调查这类型星系。新研究发表在《皇家天文学会月刊》。
注:天炉座星系团虽然远比室女座星系团小,但仍是 1 亿光年范围内排名第二的富星系团。
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(首图来源:NASA)