獅子座「宇宙馬蹄」現蹤!藏匿360億倍太陽質量黑洞

哈伯太空望遠鏡(Hubble Space Telescope)拍攝的LRG 3-757影像,即著名的「宇宙馬蹄」(Cosmic Horseshoe)。(圖片來源:NASA, ESA)
〔編譯陳成良/綜合報導〕天文學家在獅子座「宇宙馬蹄」(Cosmic Horseshoe)星系系統發現一超大質量黑洞,質量達太陽360億倍,為已知最大黑洞之一,此發現有助探索星系演化及宇宙組成。
《生活科學》(LiveScience)報導,2007年發現的「宇宙馬蹄」,影像呈現前景星系LRG 3-757被一圈光環圍繞。此「愛因斯坦環」(Einstein ring)乃重力透鏡(Gravitational lensing)效應:前景星系LRG 3-757的巨大質量,扭曲並放大了更遙遠背景星系的光線。
此現象與愛因斯坦(Albert Einstein)1915年廣義相對論(General relativity)相符。該理論指出,大質量物體會彎曲「時空」,影響光線傳播。
研究團隊利用智利阿塔卡馬沙漠「多單元光譜探測器」(MUSE)及哈伯望遠鏡數據,分析LRG 3-757的重力透鏡效應和恆星運動。這顆質量為銀河系百倍的星系,其核心超大質量黑洞是光線彎曲主因。此研究已發表於預印本伺服器arXiv,尚待同儕審查。
新發現黑洞質量驚人。相較下,已知最大黑洞Ton 618質量達太陽660億倍,直徑約為海王星與太陽距離40倍;Holm 15A星系團中心黑洞質量也達太陽440億倍,直徑約為海王星與太陽距離30倍。
黑洞形成機制仍是謎。LRG 3-757周圍恆星運動緩慢規律,與星系規模不相稱。科學家推測,這可能是星系合併拋出恆星、黑洞噴流(Jets)抑制恆星形成,或早期快速吞噬恆星等因素造成。
歐洲太空總署(ESA)「歐幾里得太空望遠鏡」(Euclid Space Telescope)正執行六年任務,計畫拍攝數千張廣角影像,編錄夜空1/3區域,捕捉逾十億星系光線。
研究團隊期望透過「歐幾里得」望遠鏡,繪製更詳細的愛因斯坦環與重子聲學振盪(Baryon acoustic oscillations)分布圖,追蹤暗物質(Dark matter)與暗能量(Dark energy)蹤跡。這兩種神祕物質被認為主導宇宙組成,並驅動其加速膨脹。
研究作者表示:「未來五年,『歐幾里得』任務有望發現數十萬個(重力)透鏡,大幅深化我們對星系演化及物質間相互作用的理解。」