理论证实 天文学家首度发现小黑洞群围绕着银心巨兽

【Technews科技新报】过去理论预测我们的银河系中心应该潜伏着成千上万个小黑洞，只是它们太过沉默，没有人成功发现其踪迹。直到现在，天文学家们终于初步找出十来个恒星质量黑洞，盘踞在银心的黑洞巨兽周遭，不只证实理论，也为重力波研究促进一大步。

我们的银河系中心盘踞著一个超大质量黑洞人马座 A*（Sagittarius A*，简写为 Sgr A*），其质量约太阳质量 410 万倍，直径推算达 4,400 万公里，距离地球约 26,000 光年，产生的强大引力场足以维持整个银河星系稳定运行。

而过去理论怀疑，人马座 A* 周围的气体和尘晕为大质量恒星提供了完美孕育温床，恒星死亡变成黑洞后则被人马座 A* 的强大引力俘虏拉拢，因此天文学家推测，在人马座 A* 周围 6 光年内可能围绕着多达 10,000～20,000 个较小的黑洞，使银河系中心看起来就像一块嵌满洞隙的起司。

天文学家也认为超大质量黑洞成长茁壮的一个关键方式，就是靠吞噬质量相当于几颗太阳的恒星质量黑洞，了解这个增长过程，就能试图进一步理解超大质量黑洞如何在星系演化中担当重要角色。

人马座 A* 周围环境想像图。（Source：NASA）

但事实是，在宽度预估达 10 万光年的整个银河系中，我们至今只确认约 50 个已知黑洞。那些更小、更难发现的“孤立”小黑洞没有人成功找著，它们就像宇宙黑布上的小黑点，沉默起来几乎零存在感，偶尔进食反哺发布的 X 射线也非常微弱，所以理论一直无法被证明。

直到现在──由美国哥伦比亚大学天体物理学家 Charles Hailey 领导的团队，首次于银河系中心发现 12 个恒星质量黑洞，证实真的可能有多达 20,000 个黑洞挤在银河系内部区域！

黑洞会吸收掉所有辐射（理论上它们发出霍金辐射，但我们无法检测到），也就是说它们本身不会放出任何辐射，除了这个时候：睡饱醒来并享用甜点之际，在吸进物质同时产生能被检测的 X 射线。

过去天文学家寻找小黑洞失败的原因，在于大家都集中搜索“定期且强烈的 X 射线爆发”，Charles Hailey 团队反其道而行，利用美国太空总署（NASA）钱卓拉 X 射线望远镜的数据寻找能量低但稳定的 X 射线来源，总算在人马座 A* 周围 3 光年内发现了 12 个新黑洞。

这项发现将大大推进重力波研究，因为了解星系中心的黑洞数量，能帮助预测重力波事件可能与它们有多少关联，天体物理学家需要的所有讯息都藏在银河系中心。论文发布在《自然》期刊。

（首图来源：哥伦比亚大学）

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