【正見新聞網2021年03月20日】
圖：星系J0437 + 2456的照片。Credit: Sloan Digital Sky Survey (SDSS)
一般情況下，超大質量黑洞都是呆在星系中心位置不動的，而星系中其它的星體和物質都圍著星系中心轉動。
然而神奇的是，最近天文學家發現了一個在星系中漫遊的超大質量黑洞。
哈佛史密松天體物理學中心(Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)的天文學家多米尼克·佩斯切(Dominic Pesce)解釋說：「我們不認為大多數超大質量黑洞在移動；它們通常只滿足於靜止在那裡。」
「它們太重了，很難使它們移動。就像把足球換成保齡球來踢，很難踢的動。而且像超大質量黑洞這樣的'保齡球'是我們太陽質量的幾百萬倍。這將需要強大的力量。」
觀測到一個在移動的超大質量黑洞絕非易事。它們只能在數百萬至數十億光年的廣闊空間中找到。在這樣的距離下，要在整個星系中分辨出一個物體的運動，即使該物體是一個超大質量黑洞，也是一個巨大的挑戰。
研究團隊認為，他們可能恰好看到了一種被稱為超級微激波的黑洞。這是一種活躍的超大質量黑洞，其上有大量積聚的氣體和塵埃盤，產生大量的熱量和輻射。
對於超級微激波，其附近還有諸如羥基，水，甲醛和次甲基等分子，它們會在微波波長下放大星系中心的輻射。
「我們問：黑洞的速度是否與它們所在的星系的速度相同？」 佩斯切說。 「我們期待它們具有相同的速度。如果它們不相同，則表明黑洞運動受到干擾。」
研究團隊仔細觀察了10個超級微激波赫洞，將黑洞速度數據與整個星系的觀測結果進行了比較。果不其然，其中有九個符合我們對銀河系中心潛伏的超大質量黑洞的期望。
但是，其中之一顯示出不同的行為。漩渦星系J0437 + 2456位於約2.28億光年外，其超大質量黑洞約為太陽質量的300萬倍，而黑洞的移動速度似乎與星系明顯不同。
根據團隊的分析，超大質量黑洞的速度約為每秒4810公裡（每秒2990英裡）。另一方面，星系的中性氫似乎以每秒4,910公裡的速度後退。根據對恆星和氣體運動的觀察，星系內部區域的速度為每秒4860公裡。
由於所有這些測量值之間都存在很大差異，並且星系的整個速度結構似乎非常複雜，因此很難確切說明為甚麼一切都在那裡晃動。
有幾種可能的解釋。該星系可能正在與另一個巨大的物體（例如另一個星系）持續不斷的相撞。超大質量黑洞可能與另一個超大質量黑洞相撞，產生後坐力，將黑洞推出中心位置。而擺動可能是星系和黑洞的相對運動在逐漸消退。
或者黑洞可能有一個看不見的同伴，這兩個物體在銀河核內繞著相互重心運動。
佩斯說：「儘管人們期望他們真的應該大量存在，但科學家們仍然很難確定雙超大質量黑洞系統的明確例子。」
「我們可以在銀河系J0437 + 2456中看到的是一對超大質量黑洞中的其中一個，而另一個黑洞則由於缺乏大量輻射而無法看到。」
如果是後坐力或雙超大質量黑洞系統，那對於天體物理學而言將是非同尋常的消息。關於超大質量黑洞，有許多未解決的問題，例如它們如何變得如此大，以及雙超大質量黑洞系統是否可以縮小它們之間的最終差距。超大規模黑洞合併的證據可以幫助我們回答這些問題。
研究團隊希望對該星系及其獨特的中心黑洞進行更多觀察，以試圖找到其奇怪行為的原因。
該研究已發表在2021年3月12日的《天體物理學雜誌》上。