天文学家在银河系中检测到一个看不见的黑洞的迹象

艺术家的印象被中间质量黑洞散落的云。

使用NobeMaMA Radio Telescope，一支天文学家团队检测了一个隐形黑洞的迹象，质量为银河系中心的阳光质量的质量。该团队认为这可能是“中间质量”黑洞是了解位于星系中心的超大分离的黑洞的诞生的关键。

由Tomoharu Oka领导的天文学家团队，由日本Keio University教授，已经发现了一个名为CO-0.40-0.22的神秘气体云，距离银河系中心仅有200个轻的岁月。什么使CO-0.40-0.22不寻常是其令人惊讶的宽速度分散：云含有速度范围非常广泛的气体。该团队发现这款神秘的功能与两个无线电望远镜，Jobeyama 45-M望远镜，在日本的国家天文天文台运营的日本和智利的Aste望远镜。

数字。（a）在115和346GHz排放线的一氧化碳（CO）中看到的银河系中的中心。白地区显示致密，温气的凝结。（b）CO-0.40-0.22周围的特写强度图在HCN分子的355GHz排放线中看到。椭圆点表示气体中的壳体结构在C0-0.40-0.22附近。（c）沿着上面所示的虚线截取的速度分散图。CO-0.40-0.22中100km / s的宽速度分散脱颖而出。

为了调查详细的结构，团队将使用NobeMaMa 45-M望远镜再次观察到CO-0.40-0.22，从18分子中获得21条排放线。结果表明，云具有椭圆形，由两个组件组成：紧凑但低密度分量，具有100m / s的宽速度分散的宽度分散，并且具有狭窄的速度分散的致密分量。

是什么让这个速度分散如此宽？云中没有洞。此外，X射线和红外观察没有找到任何紧凑的物体。这些特征表明速度分散不是由局部能量输入引起的，例如超新星爆炸。

该团队通过强大的重力源进行了简单的燃气云模拟。在模拟中，煤气云首先被源吸引，并且当它们接近时，它们的速度会增加，在最接近的对象处达到最大点。之后，云端继续超过对象，并且它们的速度减少。该团队发现，使用重力源的模型，具有100万倍的阳光的质量，半径为0.3轻的圆数，提供了最适合观察到的数据。“考虑到X射线或红外观察中没有看到紧凑型物体的事实，”据我们所知，“天体神话信件中出现的纸上的纸张的主要作者”，“据我们所知，”紧凑型大规模的最佳候选人“对象是一个黑洞。“

如果是这种情况，这是第一次检测中间质量黑洞。天文学家已经了解了两种尺寸的黑洞：恒星 - 质量黑洞，在非常大量的恒星的巨大爆炸后形成;常见于星系中心的超级分类黑洞（SMBH）。SMBH的质量范围从太阳的大量到数十亿倍。已经找到了许多SMBHS，但没有人知道如何形成SMBH。一个想法是，它们由许多中间质量黑洞的合并形成。但这提出了一个问题，因为到目前为止没有发现中间质量黑洞的坚定观测证据。如果云CO-0.40-0.22只有200个轻的年度距离SGR A *（银河系中心的4亿太阳能SMBH），含有中间质量黑洞，它可能会支持中间质量黑洞SMBH演化的合并情景。

（左上角）CO-0.40-0.22在SIO分子的87 GHz排放线中看到。（左下方）沿顶部面板中洋红色线的CO-0.04-0.22的位置 - 速度图。（右上）仿真结果对于受强大紧凑重力源影响的两个移动云。该图显示了在100千年间隔为900千年（从T = 0开始）的云的位置和形状的变化。轴处于Parsec（1 Parsec = 3.26轻的年份）。（右下方）在形状和速度结构方面比较观察结果（以灰色）和模拟（红色，品红色，橙色）的比较。在模拟中云在700千年的云的形状和速度与观察结果相匹配。

这些结果开辟了一种寻找带无线电望远镜的黑洞的新方法。最近的观察结果表明，存在许多类似于CO-0.40-0.22的宽速度分散致密云。团队提出一些这些云可能包含黑洞。一项研究表明，银河系中有1亿黑洞，但X射线观测只有到目前为止已经发现了数十个。大多数黑洞可能是“黑暗”，并且非常难以直接在任何波长处看到。“用无线电望远镜的气体运动的调查可以为寻找深黑色的孔提供互补的方式”Oka。“使用Atacama大型毫米/亚颌骨阵列（ALMA）的Noboyama 45-M望远镜和高分辨率观察附近的星系的高分辨率观测的持续的面积调查观察与附近星系的高分辨率观测有可能增加黑洞候选人的数量急剧上。“

观察结果被公布为Oka等人。在2016年1月1日发布的天体物理期刊字母中，“我们的星系中央分子区中央黑洞中间质量黑洞的签名”。研究团队成员是Tomoharu Oka，Reiko Mizuno，Kodai Miura，Shunya Takekawa，都在Keio大学。

该研究得到了日本科学促进（JSPS）助手的助理（C）号24540236的支持。

研究报告的PDF副本：我们的银河系中央分子区中间质量黑洞的签名