360 亿个太阳：创纪录的黑洞发现可能会达到最大

一个黑洞在宇宙深处，大约 50 亿光年外，可能是迄今为止发现的最大质量。

根据新的测量结果，星系 SDSS J1148+1930 拥有一个庞然大物，质量约为太阳质量的 363 亿倍。这使得黑洞的质量非常接近实际上限。对于上下文，银河系的中心黑洞是个小玩意儿430万个太阳质量.

这个新发现的黑洞不再属于超大质量– 事物的巨兽是超巨大的。

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“这是前 10 名最大规模的黑洞有史以来发现的，而且很可能是最大的，”天体物理学家托马斯·科莱特说英国朴茨茅斯大学。

“大多数其他黑洞质量测量都是间接的，并且具有相当大的不确定性，因此我们真的不确定哪个最大。然而，由于我们的新方法，我们对这个黑洞的质量有了更多的确定性。

超大质量黑洞大于大约一百万个太阳质量，被认为潜伏在每个全尺寸星系的中心，这是银河系中其他一切围绕着它的引力枢纽。

从理论上讲，黑洞的质量是无限的。实际上，其他限制因素，例如增长率，表明黑洞在宇宙当前 138 亿年的寿命内可以达到的最大质量约为500亿个太阳质量.

然而，我们测试这些上限的唯一方法是找到所涉及的黑洞。这给我们带来了地球天空中一个迷人的特征，称为宇宙马蹄铁.这是一个马蹄形的光晕，围绕着一个中心发光的斑点形成弧线——这是一种罕见的宇宙排列的结果，称为引力透镜。

涂片和斑点这两个组成部分中的每一个都沿着同一视线，距离不同。这个斑点实际上是一个质量如此之大的星系，以至于它的引力场扭曲并放大了来自更远光源的光。这就是造成涂抹的原因。

我们可以学到很多关于遥远的星星和星系以这种方式放大，但在这种情况下，它是前景由巴西南里奥格兰德联邦大学的卡洛斯·梅洛-卡内罗领导的天文学家团队发现了惊人的黑洞。

“这一发现是针对一个'休眠'黑洞做出的——一个在观测时没有积极吸积物质的黑洞，”梅洛-卡内罗 说.“它的探测纯粹依赖于其巨大的引力及其对周围环境的影响。”

在透镜系统中，透镜的范围揭示了引力场的强度，引力场的强度与前景物体的质量有关。由于超大质量黑洞的质量是与星系的质量成正比，这是计算银河系中心黑洞质量的一种方法。

确定静止黑洞质量的另一种工具涉及恒星运动学——星星和其他物质旋转的方式。轨道的长期观测例如，在银河系的银河系中心周围，证实了其中黑洞的存在，并提供了其质量的测量。

宇宙马蹄铁号于 2007 年被发现。从那时起，每隔一段时间进行的观测使研究人员能够确定银河系中心正在发挥作用的运动。结合对更遥远星系径向弧的分析，结果给出了研究人员所说的非常稳健的测量结果。

已经检测到更重的黑洞，但测量结果可能不太可靠。吨-618就是一个著名的例子。它的质量最初被认为是大约 660 亿个太阳质量;然而，这在 2019 年被下调为大约400亿个太阳质量基于银河运动学。

然而，让 SDSS J1148+1930 更令人兴奋的是，它是所谓的化石星系。这是一个星系的单个大块，它曾经是一个星系团.研究人员认为，随着时间的推移，星系团中的星系——每个星系的中心都有一个超大质量黑洞——合并，它们的黑洞最终也变成了一个 360 亿太阳质量的大黑洞。

这是关于宇宙众多悬而未决的问题之一的巨大线索：如何超大质量黑洞变得如此巨大。

在宇宙马蹄铁中，“我们看到了星系形成的终结状态和黑洞形成的终结状态”。科莱特 说.

该发现已发表在英国皇家天文学会月刊.

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