深化天文神秘：在寻找缺失的巨型黑洞

黑洞例证。

围绕着超大质量黑洞下落的谜团已经加深了。

尽管使用美国国家航空航天局的Chandra X射线天文台和哈勃太空望远镜，但天文学家没有证据表明，估计的距离黑洞的距离为30亿和100亿次，阳光的质量是在任何地方被发现。

这缺少的黑洞应该是银河系集群中心的巨大的星系，位于地球上的2261年。Abell 2261的该合成图像包含来自Hubble的光学数据和底座望远镜，显示在群集中和背景中的星系，以及显示跨越群集的热气（彩色粉红色）的Chandra X射线数据。图像的中间显示了集群中心的大型椭圆星系。

宇宙中几乎每一个大型银河系都包含一个叠加的黑洞在他们的中心，质量是云杉的数百万或数十亿次。由于中央黑洞的质量通常具有星系本身的质量，天文学家预计Abell 2261中心的星系将含有超大的黑洞，其致望于宇宙中一些最大的已知黑洞的HEFFE。

Abell 2261的此图像包含来自Chandra的X射线数据，显示跨越群集的热气以及来自哈勃的光学数据和斯卡鲁望远镜，在群集中显示星系和背景。天文学家使用这些望远镜在图像的中心搜索星系，以获得黑洞的证据，在阳光下的3到100亿次之间，预计将在那里。没有发现这个黑洞的迹象，深化了这个系统中正在发生的事情的谜。

使用1999年和2004年的Chandra数据和2004年天文学家已经搜索了Abell 2261的大型中央星系的中心，用于超迹象黑洞的迹象。他们寻找在朝黑洞坠落并产生X射线时已过热的材料，但没有发现这种源。

现在，在2018年获得的新的Chandra观察，由Kayhan Gultekin从密歇根州的密歇根大学领导的团队进行了深入搜索了星系中心的黑洞。他们还考虑了一种替代解释，其中黑洞被从主机星系的中心喷射。这种暴力事件可能是由两个星系合并形成所观察到的星系，伴随着每个星系的中央黑洞，合并形成一个巨大的黑洞。

当黑洞合并时，它们在时空的涟漪称为重力波。如果这种事件产生的大量引力波在一个方向上比另一个方向更强，则该理论预测新的，更巨大的黑洞将在相反方向上从星系的中心发送。这称为反冲黑洞。

天文学家还没有找到重塑黑洞的明确证据，并不知道超大的黑洞是否甚至足够接近彼此以产生引力波和合并;到目前为止，天文学家只验证了更小的黑洞的合并。重塑超迹线孔的检测将使科学家们使用和开发观察者来寻找来自合并超大迹象的黑洞的引力波。

Abell 2261中心的星系是用于搜索重塑黑洞的优秀集群，因为有两个间接迹象，可以在两个巨大的黑洞之间进行合并。首先，来自霍布尔和底座光学观察的数据揭示了一条银芯 - 所在的中央区域，其中星系的给定贴片中的星系中的星星数位于或接近最大值 - 对于a的预期远远大得多大小的星系。第二个标志是，距离银河系的中心有超过2,000个轻的多年的恒星的最大浓度，这是惊人的遥远的。

这些功能首先由Marc邮递员从太空望远镜科学研究所（STSCI）和他们早期的哈勃和斯科鲁图像中的合作者确定，并带领他们建议在Abell 2261中的合并黑洞的想法。在合并期间，每个星系中的超痉挛的黑洞朝向新结合的星系的中心。如果它们通过重力彼此束缚，并且它们的轨道开始缩小，则预计黑洞将与周围的恒星相互作用，并从星系的中心弹出。这将解释Abell 2261的大核心。恒星的偏心浓度也可能是由剧烈的事件引起的，例如两个超大的黑洞的合并和随后的单一，更大的黑洞导致的结果。

尽管有黑洞合并发生的线索，但既不是混乱和哈勃数据都没有显示黑洞本身的证据。由西弗吉尼亚大学的Sarah Burke-Spolaor领导的Gultekin和他的大多数共同作者以前使用过哈勃寻找一块可能已经被重塑黑洞所脱落的星星。他们在银河系中心附近研究了三块丛，并检查了这些团块中的星星的运动是否足够高，以表明它们包含了一个有100亿太阳能黑洞。在两个丛中没有发现黑洞的明确证据，另一个团块和恒星在另一个丛中过于微弱的是产生有用的结论。

他们还研究了与NSF的卡尔G.詹姆斯基非常大的阵列观察Abell 2261。在银河系中心附近检测到的无线电发射显示，证据表明，超大分料的黑洞活动发生了5000万年前，但不表明星系的中心目前包含这样的黑洞。

然后，他们转向Chandra寻找已经过热并产生X射线的材料，因为它朝向黑洞。虽然Chandra数据确实揭示了最浓度的热气体不在星系的中心，但他们没有透露生长超大的黑洞的任何可能的X射线签名 - 没有在簇的中心找到X射线源，或在任何星星中，或在无线电发射的场地。

作者的结论是，任何这些位置都没有黑洞，或者它在太慢地将材料拉过以产生可检测的X射线信号。

因此，这种巨大的黑洞位置的神秘面临。虽然搜索不成功，但希望在未来寻找这种超现实的黑洞的天文学家。曾经推出过，James Webb太空望远镜可能能够透露在星系的中心或星系的中心的超大分配黑洞的存在。如果韦伯无法找到黑洞，那么最好的解释就是黑洞从银河系的中心重新过滤。

描述了这些结果的论文已在美国天文学会杂志上发表。Gultekin的共同作者是Sarah Burke-Spolaor; TOD R. Lauer（国家光学红外天文学研究实验室，Tucson，亚利桑那州）; T.Joseph W. Lazio和Leonidas A. Moustakas（加利福尼亚州帕萨迪纳，加利福尼亚州的喷气机推进实验室）;和帕特里克奥格尔和马克邮递员（太空望远镜科学院，巴尔的摩，马里兰州）。

参考：KayhanGültekin，Sarah Burke-Spolaor，Tod R. Lauer，T。Joseph W. Lazio，Leonidas A. Moustakas，Patrick Ogle和Marc Postman撰写的“ Chandra对Abell 2261最亮星系的钱德拉观测，这是一个反冲黑洞的宿主” ，2021年1月5日，天体物理学杂志。DOI：
10.3847 / 1538-4357 / abc483

美国国家航空航天局（NASA）的马歇尔太空飞行中心（Marshall Space Flight Center）管理钱德拉（Chandra）计划。史密森尼天文观测台的钱德拉X射线中心控制着马萨诸塞州剑桥市的科学和马萨诸塞州伯灵顿市的飞行业务。