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大規模合并：研究揭示了星系中心超大質量黑洞起源的證據

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大規模合并：研究揭示了星系中心超大質量黑洞起源的證據


人馬座A*的第一張照片，它是我們銀河系中心的超大質量黑洞 。它被事件視界望遠鏡（EHT）捕獲，該望遠鏡陣列將地球上現有的八個射電天文臺連接在一起，形成一個“地球大小”的虛擬望遠鏡 。來源：EHT合作
據內華達大學拉斯維加斯分校（托尼·艾倫）：被恰當命名的超大質量黑洞的起源——其質量可達太陽的一百萬倍以上，并位于大多數星系的中心——仍然是宇宙中最大的謎團之一 。
現在 ， 來自UNLV內華達天體物理中心（NCfA）的研究人員發現了令人信服的證據 ， 表明我們銀河系中心的超大質量黑洞，即人馬座A*（Sgr A*），可能是過去宇宙合并的結果 。
該研究于9月6日發表在《自然天文學》雜志上，基于事件視界望遠鏡（EHT）的最新觀測，該望遠鏡于2022年拍攝了Sgr A*的第一張直接圖像 。EHT是全球研究合作的結果，它同步了全球八個現有射電天文臺的數據，以創建一個巨大的地球大小的虛擬望遠鏡 。
UNLV天體物理學家王一涵和張兵利用Sgr A*的EHT觀測數據，尋找其可能形成的證據 。超大質量黑洞被認為是通過物質隨時間的吸積或兩個現有黑洞的合并而生長的 。
UNLV團隊研究了各種生長模型，以了解Sgr A*相對于銀河系角動量的特殊快速自旋和錯位 。該團隊證明，這些不尋常的特征最好用涉及Sgr a*和另一個超大質量黑洞（可能來自衛星星系）的重大合并事件來解釋 。
“這一發現為我們理解超大質量黑洞是如何生長和演化的鋪平了道路，”該研究的主要作者、UNLV的NCfA博士后王說 ?！癝gr A*的未對準高自旋表明它可能已經與另一個黑洞合并，極大地改變了其自旋的幅度和方向 。”
使用復雜的模擬，研究人員模擬了合并的影響，考慮了與觀察到的Sgr a*自旋特性一致的各種情況 。他們的結果表明 ， 4:1質量比與高度傾斜軌道構型的合并可以再現EHT觀察到的自旋特性 。
“這次合并可能發生在大約90億年前，在銀河系與蓋亞-土衛二星系合并之后，”UNLV杰出的物理學和天文學教授、NCfA的創始主任張說 ?！斑@一事件不僅提供了分層黑洞合并理論的證據 ， 還提供了對我們銀河系動力學歷史的見解 ?！?br>Sgr A*位于距離地球27000光年的銀河系中心，EHT等先進工具提供直接成像，幫助科學家對預測理論進行測試 。
研究人員表示，這項研究的結果將對未來即將推出的星載引力波探測器的觀測產生重大影響，例如計劃于2035年發射的激光干涉儀空間天線（LISA），預計將探測到整個宇宙中類似的超大質量黑洞合并 。