宇宙中最大的黑洞(宇宙中最可怕的黑洞)

       黑洞去哪了？

NASA / CXC / STScI / NAOJ / Subaru / NSF / NOAO / KPNO / VLA

       一头超级怪兽理应藏身在距地球约27亿光年的星系中心，然而它不在那儿，只留下了一团神秘的电波“迷雾”。

       科学家相信每个大星系的中心都有一个超大质量黑洞。由于它们的质量和宿主星系的大小有关，因此天文学家相信距地球27亿光年的巨型星系团Abell 2261主星系的中心，也应该有一个超大质量黑洞，且这个黑洞的预估质量是太阳的30亿倍至1000亿倍，是迄今为止宇宙中最大的，堪称巨无霸。

但天文学家却找不到这个黑洞。按照常识，这么大的一个黑洞隐藏在这么一个物质“极大丰富”的星系团内，吃喝应该是不愁的。黑洞周边的物质一旦越界，就会坠向黑洞。在此过程中物质会被逐渐加热到“超热”状态，并产生强烈的X射线辐射。但是到目前为止天文学家在那里几乎什么也没有发现。这个黑洞的“巢穴”好像是空的，它神秘地失踪了。

       有研究人员认为，这个黑洞的宿主星系经历过星系的合并，黑洞本身多半也是较小黑洞合并的产物。也许黑洞在合并的过程中遭遇了某种异常，被“弹”出了星系中心。

       黑洞的合并会产生引力波，假如引力波某个方向上的强度占优，合并形成的大黑洞确有可能会在相反的方向上被“弹”出。

       但是目前还没有证据证明这一猜测，甚至也没有直接证据表明这次合并事件确实发生过。不过有两个间接证据指向这一合并事件。其一是，哈勃太空望远镜和昴星团望远镜发现，Abell 2261星系团主星系的核比理论预测值大；其二是，这个主星系中，恒星密度最高的部分距离星系中心有2000光年之遥。

       星系合并后，星系中心原有的黑洞也会向合并后产生的星系中心迁徙。假如它们之间的距离足够近，就会互相被对方的引力俘获，然后回旋着继续靠近，并在此过程中，把周围的恒星甩得远远的。这可以解释为什么这个星系的核那么大。而另一个怪象——这个星系中恒星密度最高的区域远离星系中心，可能也是有同样的原因。

       但是我们不知道合并后产生的大黑洞被“弹”去了哪里。之前有天文学家发现在这个星系的中心附近有三个恒星团块，疑似包含有失踪的黑洞。但是分析结果表明并非如此。

       有意思的是，研究人员在射电波段上发现，星系团主星系的中心有一团“迷雾”，似乎是5000万年前（以观测所见时间点往前推算）黑洞活动留下的。但是钱德拉X射线太空望远镜没有在“迷雾”的所在地，乃至附近任何可疑的地方发现与黑洞活动有关的X射线信号。如果这团“迷雾”确是黑洞留下的，那么它“现在”去哪了呢？

NASA / CXC / STScI / NAOJ / Subaru / NSF / NRAO / VLA

       参考
Chandra Observations of Abell 2261 Brightest Cluster Galaxy, a Candidate Host to a Recoiling Black Hole
https://arxiv.org/abs/2010.13980