天文学家说令人震惊的巨大黑洞潜伏在附近的大麦哲伦星云中

资深撰稿人 Bruce Dorminey

Mar 08, 2025, 06:14am EST

SCIENCE

我报道航空航天、天文学并主持宇宙争议播客。

这是一幅大麦哲伦星云 （LMC） 的图像，离我们银河系最近的星系之一，被欧洲航天局 （ESA） 的盖亚卫星用来自该使命的第二次数据发布的信息看到的。这个观望已经被由盖亚探测到的每个像素中的辐射总量编辑结合有通过航天器上不同滤波器采取的辐射测量来生成的颜色信息映射。天文学家已经宣布在大麦哲伦星云中发现一个超大质量黑洞的强证据，这将是银河系系以外离地球最近的黑洞。ESA/GAIA/DPAC

原来是在我们自己的银河系之外发现的最近的超大质量黑洞位于令人震惊的近，在大麦哲伦星云仅 158000 光年远。超大质量黑洞是一个骑在南部多拉多星座和门萨星座的矮星系，从南半球对肉眼是清晰可见的。

但长期以来一直被隐藏的是它的可能位于它中心的超大质量黑洞，尽管它的确切位置仍然不是精确的知道的。

这个大约是我们自己太阳的 60 万倍质量的超大质量黑洞能够被来自欧洲航天局盖亚使命以及一年长超高速恒星研究的数据探测。

哈佛史密森尼中心指出，当一个双星系统冒险太近一个超大质量黑洞时超高速恒星被创造。中心指出来自黑洞的强烈引力拉力撕裂开两颗恒星，将一颗恒星捕获进一个围绕它的紧密轨道中。哈佛史密森尼中心说，另一颗恒星以极高的速度被抛弃掉。

一篇被《天体物理学杂志》（The Astrophysical Journal）接受发表的论文的作者已经确定，因为这个新发现的大质量黑洞现在被标榜为LMC*是解决我们自己银河系晕中发现的所谓无束缚超高速恒星秘密的唯一解决方案。也就是超高速恒星是在将很快送它们出银河系进入更远的空无的轨道上。

该论文的主要作者、哈佛大学史密森尼天体物理中心（Harvard Smithsonian Center For Astrophysics）的天文学家杰西·韩（Jesse Han）通过电子邮件告诉我，尽管超大质量黑洞是研究最好的星系之一，但这是超大质量黑洞在它的中心有一个超大质量黑洞的第一个证据。

证据线导致了狮子座过密，一个在天上超高速恒星的明显过密。

韩说，我们表明了构成这种过密的超高速恒星都追溯回到超大质量黑洞。他说，如果超大质量黑洞真的宿主一个产生超高速恒星的超大质量黑洞，它就会在这个观测位置产生一个在天上的过密。

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韩指出出自被追踪的 21 颗超高速恒星，他和他的同事可能自信地将 9 颗归类为来自超大质量黑洞。7 个能被从我们银河系自己的超大质量黑洞人马座A*追溯。

韩说，我们意识到基于它们的轨道方向，一半的恒星不可能来自人马座 A*。相反，它们的方向直接指向大麦哲伦云。

因此，韩和同事得出结论，这种恒星过密一定是由于大麦哲伦云产生超高速恒星。这意味着大麦哲伦云一定宿主一个超大质量黑洞。

但为什么在大麦哲伦云中探测到这个超大质量黑洞要用这么长时间呢？

韩说，大麦哲伦云在天上相当大，由于星系的正在发生的形变，它的“中心”没有被很好定义。他说，因此我们还没有发现可能被直接联系到黑洞的明显光子来源。韩说，但在这项研究中我们通它的产生超高速恒星已经发现了超大质量黑洞存在的强证据。

底线？

韩说，宇宙中其他地方的矮星系是否可能宿主如此大质量的黑洞仍然被争议。韩说，目前没有在位于距离地球约 200000 光年大麦哲伦云的伴星系小麦哲伦星系中如此巨大的黑洞的证据。

但早就知道像我们自己银河系这样的大型螺旋星系宿主着超大质量黑洞。银河系自身的人马座A* 质量约为我们太阳质量的 400 万倍，使新发现的 LMC* 相形见绌。

下一步是什么？

韩说，通过发现黑洞的光学、无线电或 X 射线对应物来精确定位 LMC* 的位置。他说，我喜欢知道超大质量黑洞到底在哪里，以及它的周围环境看起来是什么样子。

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