寻找一个巨大的黑洞，天文学家发现了一个黑暗的巢穴

丹尼斯·奥弗比写的

两位天文学家最近去寻找一个怪物黑洞。他们筛选了来自地球上和地球上最强大的望远镜的大量数据，以寻找在被称为NGC 6397的遥远恒星云中，任何看不见的物体的质量是太阳质量的数百倍的迹象。

取而代之的是，他们发现了一窝小怪兽，多达五打: 黑暗的歼灭引擎，挤在一个几乎比我们自己的太阳系大的空间中，来回嗡嗡作响，并在密集的核心中投掷了相当大的重量星团。

巴黎天体物理学研究所的爱德华多·维特拉尔 (Eduardo Vitral) 和加里·A·马蒙 (Gary A. Mamon) 使用哈勃太空望远镜和欧洲航天局的盖亚航天器的数据，在《天文学与天体物理学》杂志上2月11日了他们的结果。

“我们发现了非常有力的证据，证明球状星团的密集核心有一个不可见的质量，” Vitral，一名研究生，在太空望远镜科学研究所的新闻稿中说。“但我们惊讶地发现，这种额外的质量并不是 '点状'。”

令人惊讶的结果使天文学家对附近宇宙中最拥挤的地方之一内的动态动态有了独特而详细的了解。他们的工作表明，此类星团可能是引力波的来源，近年来，LIGO和Virgo等天线已检测到引力波，这些引力波起源于碰撞的黑洞。

但是，这一发现引发了人们对这种假定和混乱的过程的质疑，通过这种过程，只有太阳几倍的小黑洞可以合并并成长为支配星系中心并为遥远的类星体提供动力的庞然大物。

正如阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论所预测的那样，黑洞是一种引力很强的物体，即使光线也无法逃脱。它们的存在曾经受到怀疑，但天文学家现在同意，宇宙中散布着它们，就像时空中的坑洼一样。大多数是死去的恒星，它们在燃烧完所有热核燃料后自行坍塌并消失，质量只有太阳的几倍。

但是，还有其他黑洞，其质量为数百万或数十亿个太阳，位于星系的中心。星系的大小与其心脏中的黑洞质量之间似乎存在相关性，但是没有人知道为什么或如何形成如此大的孔。

一种想法是，这些超大质量黑洞是从较小的恒星大小的黑洞中生长出来的，在这种情况下，应该有中等质量的黑洞-数百或数千个太阳-漂浮在周围，也许在较小的星系或星系的核心像NGC 6397碎片。但是到目前为止，这些中间黑洞在作用中缺失。

星团NGC 6397是围绕银河系运行并可能早于其形成的大约150个古代恒星的球形云之一。它已有130亿年的历史，包含约250,000颗恒星，它们都是旧的，小的和昏暗的。星团中更明亮，更重的恒星很久以前就烧毁了他们的生命，并以黑洞或其他恒星衰变产物的身份遇到了命运。

因此，该星团可能是藏有中等质量黑洞的候选者。事实上，早期的研究表明，一个大约600太阳质量的黑洞锚定了NGC 6397的中心。

为了研究这个想法，Mamon和他的学生转向了哈勃太空望远镜和盖亚获得的对星团中独立恒星运动的高分辨率观察。恒星移动的速度越快，重力就越大，因此质量就越大，才能将它们保持在星团中。

总共评估了1,905颗来自Gaia目录的恒星和7,209颗来自哈勃的恒星。事实证明，它们确实受到了无形质量的引力影响。但是，恒星并没有紧紧围绕一个暗点旋转，而是以各种方式移动，这表明影响它们的任何暗质量都不是集中的，而是延伸的。没有巨大黑洞的迹象。

“我们的分析表明，恒星的轨道在整个球状星团中接近随机，而不是系统地圆形或非常细长，” Mamon在一封电子邮件中说。

这些恒星的运动提供了一个黑暗质量的证据，该质量等于1,800太阳散布在一个区域 (云内的云) 中，大约3分之1光年宽。共享空间是一些40,000普通，发光但非常轻巧的恒星。根据恒星演化模型，Mamon说，这种黑暗的东西中约有3分之2是黑洞，平均质量为20个太阳。其余的黑暗物质将是死亡恒星的残余，例如白矮星或中子星。

天文学家说，接下来会发生什么尚不清楚。黑洞之间的随机合并可能会导致它们以引力波的形式失去质量。这种合并也可能推动一些黑洞脱离集群。与星团中质量较小的恒星的引力相互作用可能会导致它们失去速度并下沉到星团的中心，这一过程称为 “动力摩擦”。

“这可能会在几百万年后将黑洞带到中心，在那里它们合并成一个中等质量的黑洞，” 马蒙说。

但是，与星团存在的130亿年相比，这个时间窗口算不了什么，马蒙指出，所以至少可以说，如果天文学家在这个短暂的行动发生的那一刻碰巧关注星团，那将是 “幸运的”。到目前为止，那里没有中等质量的黑洞这一事实表明，可能永远不会形成黑洞。黑洞向中心下沉可能会停止，因为黑洞遇到的恒星太少，无法与之交换能量，“这将阻止IMBH的形成，” 他说。

Vitral补充说: “我们在核心塌陷球状星团中发现了这种看不见的浓度，这无疑使我们对许多中等质量黑洞形成的想法感到好奇!”