星系的暴力破坏起“黑洞交付服务”的作用

By Robert Lea 

2022/8/23

Science & Astronomy

被一个更大的螺旋星系吞噬的一个小星系随它被猛烈的撕裂开并消耗掉沉积了一个超大质量黑洞。

NGC 4424的图像，NGC 4424是一个距离地球约5400万光年远的螺旋星系. (Image credit: X-ray: NASA/CXC/Swinburne Univ. of Technology/A. Graham et al.; Optical: NASA/ESA/STScI)

将一个小星系吸收进一个更大的螺旋星系似乎已经起了一个“黑洞交付系统”的作用，留下一个遥远的有两个最终将发生碰撞超大质量黑洞的星系。

一组天文学家使用哈勃太空望远镜和钱德拉X射线天文台来观测位于室女座星系团中5400万光年远的螺旋星系NGC 4424，识别了一个细长的为一小群恒星的红色天体。

该团队将这个星团昵称为“尼克哈尔（Nikhull）” ------这个词取自苏米语与图里尼庆祝和希望一个丰收的节日时期有关------并认为它从前是一个与NGC 4424相撞它的大部分恒星已经被暴力撕裂掉的小星系的核。

 随尼克哈尔被NGC 4424的引力拉伸出去，它沉积了一个曾经位于这个被消耗的星系中心的超大质量黑洞。它现在潜伏在距离螺旋星系中心约1300光年的地方。这是一个比地球到射手座A*（Sgr A*）更近20倍的距离，射手座A*是银河系中心的超大质量黑洞。

这个过程被天文学家指为“通过捕获和沉没播种黑洞”。它可以给科学家一幅更好星系和它们心脏的超大质量黑洞怎样生长的图片。

     NGC 4424的45000光年宽的主图像被哈勃望远镜捕获并在光学光中显示这个星系。在NGC 4424的中心是星系自己的超大质量黑洞，被估计有一个60000到100000个太阳之间的质量。除了这个中心黑洞之外，螺旋星系被认为容纳了数百万个质量在太阳5到30倍之间的恒星质量的黑洞。

  NGC 4424的特写视图。(Image credit: Credit: X-ray: NASA/CXC/Swinburne Univ. of Technology/A. Graham et al.; Optical: NASA/ESA/STScI)

NGC 4424的特写图像宽约1700光年，由钱德拉捕获的X射线数据和哈勃望远镜看到的红外光组成。由钱德拉看到的蓝色的X射线可能被物质缓慢地被喂给星团内的超大质量黑洞造成。

该团队估计这个超大质量黑洞有一个太阳的40000至150000倍之间的质量。他们还提出尼克哈尔的祖星系可能已经起了一个为NGC 4424的其他更小黑洞的交付系统的作用。

最终，NGC 4424的两个超大质量黑洞应该与尼克哈尔的超大质量黑洞一起移动进入一个围绕原生和中心超大质量黑洞的轨道。

随着引力波将能量从系统带走这对黑洞之间的距离将缩小。这应该会导致一个与两个超大质量黑洞合并的碰撞来创造一个更大的黑洞。

一篇详细介绍该团队发现的论文已发表在 The Astrophysical Journal.