超大质量黑洞也会流浪,数量可能比想象中还多

在既有认知中,超大质量黑洞由于需靠吸积物质缓慢增长至今日尺寸,因此一都存在星系中心,通过星系介质的流入或整合其他星系来演进。然而并非所有超大质量黑洞都乖乖坐在星系里面,有些可能在增长过程中被撞歪,像流浪者一样在宇宙中行走。而根据一篇新研究,这种无家可归的超大质量黑洞数量可能比想象中还要多。

宇宙中存在大量不围绕任何恒星公转的星际行星(Interstellar planet),也就是说,它们不像地球一样有许多行星兄弟姊妹,而是孤身一人在宇宙中漂浮。理论上,宇宙也存在这种独自流浪的超大质量黑洞,只是它们基本上无法观察、所以很难量化出数字。

现在天文学家创建了新模型,将能够帮助我们计算出当今宇宙可能有多少流浪超大质量黑洞,另一方面或许也能解开超大质量黑洞如何形成与增长。

超大质量黑洞(SMBH)存在于宇宙中所有(至少大多数)星系核中,质量大致与宿主星系的质量成正比,说明黑洞与宿主星系的演化以某种方式联系在一起。然而实际上,超大质量黑洞的形成途径尚不明朗,我们知道恒星黑洞经由大质量恒星坍缩形成,但这种机制不适用于质量超过太阳质量55倍的黑洞,理论认为,超大质量黑洞是借由吸积气体、尘埃吸积、与其他黑洞整合而出现。

这过程相当漫长,中途也很可能出现变量,比如双黑洞整合不成还被踢走,哈佛-史密松天体物理中心团队便使用ROMULUS模拟来计算这种几率。

模拟结果表明,在大爆炸后约20亿年内,流浪的超大质量黑洞数量与亮度都超过星系中心的超大质量黑洞,实际上,一个和银河系差不多的星系中可能平均拥有12个超大质量黑洞,通常在远离星系中心的晕游荡。

这些超大质量黑洞不一定活跃(毕竟旁边没东西给它们吃),因此很难被发现,团队接下来将仔细思考我们观察这些流浪超大质量黑洞的可能方法。新论文发布在《皇家天文学会月报》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)。

虽然,在那之前我们要做的可能是先找到大量恒星黑洞与理论上的中等质量黑洞……

(首图来源:pixabay)

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