沉睡中的巨星系NGC 4889藏匿一個暗秘密

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這張圖片顯示在數以百計背景星系之前的橢圓形星系NGC 4889,深深埋置於后髮座(Coma)星系團中。在星系的中心,有一個的巨大的超質量黑洞,成功地躲過人類的眼睛。Credit: NASA & ESA

NGC 4889寧靜的外貌,能夠愚弄對它不產生懷疑的觀察者。但是從NASA/ESA哈伯太空望遠鏡拍攝到這個橢圓形星系的新圖像,藏匿著一個暗秘密。在它的中心處,潛伏著一個有史以來所發現到的最巨大黑洞。

位於距離約三億光年的后髮座(Coma)星系團內,巨大的橢圓形星系NGC 4889(在這張圖片裡最大、最亮的星系),是破紀錄的超質量黑洞所在。二百一十億倍於太陽的質量,這個黑洞有一個事件視界(event horizon),一個連光都不能夠逃脫它的重力緊抓的表面。直徑大約是一千三百億公里。這大約是海王星環繞太陽運行軌道直徑的十五倍。相較之下,我們銀河系中心的超質量黑洞,據信質量大約是太陽的四百萬倍,事件視界僅僅約水星軌道的五分之一。

NGC 4889

在NGC 4889的黑洞吞噬星球及吃光塵埃之後,天文學家相信巨大黑洞已經停止進食,在盡情享用NGC 4889的宇宙佳餚之後,目前正在休憩當中。星系環境是如此的平和,恆星從剩餘的氣體中形成,不受干擾地環繞著黑洞。

當NGC 4889還是活躍時,它的超質量黑洞受到熱吸積(hot accretion)過程的添油加熱。當星際物質像是氣體、塵埃和其他殘骸,緩慢地向內朝黑洞掉落,漸漸累積並形成了吸積盤(accretion disc)。環繞著黑洞,這個旋轉的物質盤受到黑洞巨大的萬有引力加速,並加熱到數百萬度。這些受熱物質也噴出巨大且非常高能量的噴射流。在NGC 4889的活躍期間,天文學家把它歸類成類星體,圍繞超質量黑洞的吸積盤,放射出一千倍於銀河系發出的能量。

吸積盤維持著超質量黑洞的食慾,直到鄰近的星系物質供應耗盡。現在,超質量黑洞在休眠中,靜靜地打盹等待著下一次的星際點心。然而,它的存在讓天文學家得以進一步了解,類星體(這個依舊神祕而難以理解的天體)在宇宙初期是如何及在哪裡形成。

雖然不可能直接觀察黑洞,因為光無法逃脫它的萬有引力,它的質量能夠被間接地算出。使用Keck II天文台的儀器和Gemini North望遠鏡,天文學家量測出在NGC 4889中心附近運行的恆星速度。這些速度(決定於它們所環繞的物體的質量)揭露了超質量黑洞的巨大質量。

哈伯近看NGC 4889:

來源: Sciencedaily