台裔科學家馬中珮 發現超大黑洞


2016-04-08

宇宙「偏鄉」竟有怪獸級黑洞

〔編譯張沛元、記者吳柏軒/綜合報導〕由來自台灣的女科學家馬中珮率領的美國研究團隊,在被研究人員稱為宇宙「窮鄉僻壤處」,或是「銀河沙漠」的地方,發現一個怪獸級的超級大黑洞,質量是太陽的一七○億倍,為歷來所發現的最大黑洞之一,該超級大黑洞所在位置還暗示,宇宙中的黑洞恐怕比原本所想像的來得普遍,非僅限於星系眾多的大銀河,宇宙深處的小銀河系也可能會有大黑洞。

這個位於NGC 1600銀河中心的超級大黑洞,僅略小於迄今已知質量為太陽二一○億倍的最大黑洞。一般大小的NGC 1600是波江座裡的星系,距離地球兩億光年,過去被視為空無一物的宇宙不毛地帶,未料科學家竟在此發現超級巨大的黑洞,研究人員恐怕得重新思考原本對超級大黑洞存在何處,以及宇宙中到底有多少超級大黑洞的看法。

NGC 1600可能曾吞噬其他銀河

研究共同撰稿人之一、加州大學柏克萊分校天文物理學教授馬中珮指出,這個黑洞遠比預期大得多,令人既困惑又深感興趣,暗示宇宙中的普通地方也許有更多NGC 1600;一般認為超級大黑洞存在於星團豐饒的大銀河,但這種大銀河相當罕見,像NGC 1600這種大小的銀河卻很常見;宇宙中有更多怪獸級大黑洞可能不住在曼哈頓的摩天大樓裡,而在美國中西部平原某高樓。

過去認為像NGC 1600這種大小的銀河不太可能會有黑洞,所以馬中珮質疑:「現在的問題是『這是冰山一角嗎?』」迄今發現的質量為太陽的二一○億倍的最大黑洞,位於已確認的星系數量逾一千個的后髮座星系團(Coma Cluster)。

馬中珮解釋,最大的銀河通常是由許多小銀河碰撞合併而成,黑洞亦然,因此星系愈多的星系團就愈有可能有超級大黑洞,但NGC 1600卻不然;唯一的可能是NGC 1600曾吞噬其他銀河,連帶接收這些銀河的黑洞,這也足以解釋為何NGC 1600周遭異常荒涼。

透露宇宙演化 打開了一扇窗

馬中珮發現超巨大黑洞的消息讓天文界振奮,台灣大學梁次震中心主任、物理系教授陳丕燊說,黑洞理論可透露宇宙如何演化,近年天文物理界很夯的重力波、量子場論等研究也有機會透過超大黑洞的研究而結合,且馬中珮這次的黑洞處在宇宙「偏鄉」,更難被發現,卻也打開一扇窗,讓未來物理學研究更上一層樓。

黑洞 小檔案

黑洞(Black hole)是在宇宙空間中存在的一種質量相當大的天體和星體(非一個「洞」),由質量足夠大的恆星在核融合反應的燃料耗盡後,發生重力塌縮而形成;黑洞產生的重力場強大,以致於任何物質和輻射都無法逃逸,就連傳播速度最快的光(電磁波)也逃逸不出而被吸入。由於類似熱力學上完全不反射光線的黑體,故名黑洞。

黑洞無法直接觀測,只可藉物體被吸入之前因高熱而放出紫外線和X射線的「邊緣訊息」,可以獲取黑洞的存在。也可藉由間接觀測恆星或星際雲氣團繞行黑洞軌跡,來估計其位置及質量。黑洞形成後,還會不斷擴大,繼續吸收宇宙中各物質。科學家不斷在太空尋找黑洞,但找到數目不多,目前觀察所得最小的黑洞約有太陽質量的3.8倍,質量最大的黑洞,約為太陽的210億倍。(記者黃以敬)

  • 美國國家航空暨太空總署6日宣布,由台裔女科學家馬中珮所領導的團隊在偏遠的銀河系發現一個超大黑洞。(取自NASA網站)

    美國國家航空暨太空總署6日宣布,由台裔女科學家馬中珮所領導的團隊在偏遠的銀河系發現一個超大黑洞。(取自NASA網站)

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