小星系大发现：在 Segue 1 星系中发现黑洞 https://tinyurl.com/2af7rfqj 小星系大发现：在 Segue 1 星系中发现黑洞 上版日期：114-10-29 想快速了解文章资讯吗？体验阅读AI生成的摘要吧！ 摘要生成 Segue 1 小而不起眼，是附近的一个矮星系，仅包含少数恒星——少到无法提供防止自身 外散到太空中所需的重力。与其他矮星系一样，长久以来认为一种称为暗物质的重力是主 要的束缚力。 然而，德州大学奥斯汀分校和圣安东尼奥分校的一项新研究推翻了这一假设，挑战了天 文学家对矮星系的理解。Segue 1 中心的一个巨大黑洞提供了所需的重力，而不是暗物质 ，使恒星被其重力束缚在一起。 /001/Upload/439/relpic/56694/9494081/b31f88a7-8d97-49ea-9385-139f40af0234.jpg 图说：Segue 1矮星系 图片来源：SIMBAD，DSS 领导这项研究的 UTSA 研究生纳撒尼尔·卢扬 （Nathaniel Lujan）表示「我们的工作可 能会彻底改变对矮星系或星团的建模，包括超大质量黑洞，而不仅仅是暗物质」。 这项发现最近发表在《 天体物理学杂志快报 》上，是德州大学奥斯汀分校和 UTSA 联合 举办的天文学课程的高潮。该课程由天体物理学家 Karl Gebhardt和 Richard Anantua共 同授课，让学生有机会使用先进的建模技术和技巧来研究重力对星系的影响。 “我们设计这门课程是为了促进我们两所大学之间的合作，”格布哈特说。“最初，该 项目是对 Segue 1 内部的重力动力学进行建模。它带来了一项重大发现，在目标明确且 辛勤的工作下这些学生证明了他们的才华。 学生们使用德州大学奥斯汀分校高级计算中心的超级计算机创建了数十万个复杂模型。每 个人都根据黑洞的存在、黑洞的大小、暗物质的多少和其他假设因素绘制了 Segue 1 恒 星的预期路径，所有这些都是为了寻找与 WM Keck 天文台观测到的恒星真实运动相近而 匹配的模型。 “内特带着出色的工作伦理和对於学习新方法的热情而投入了他的第一门天文学选修课 ，”阿南图亚说。“该专案将陡峭的计算学习曲线与对超大质量黑洞附近强重力的理论掌 握相结合，这对此专案来说，两样都不可或缺” 学生们首先辨识了 Segue 1 重力影响下的恒星。Segue 1 距离银河系仅 75,000 光年， 是银河系的近邻。因此，引力更强大的银河系正在积极地将恒星吸纳进自己体系内，这个 过程被称为“潮汐剥离”。 被剥离的恒星将分布在Segue1星系绕行银河系的轨道上。通过测量外围恒星的数量并从中 心区域减去，过滤掉了在银河系影响下的恒星。 接下来，该团队绘制了剩余恒星的速度和方向。很快就发现，朝向中心的恒星以快速绕圈 的方式行进—这是黑洞的明显迹象。而暗物质比例高的模型、或暗物质和黑洞并存的模型 匹配度都很差。 更令人兴奋的是发现黑洞的巨大质量。据估计，它的质量是太阳质量的 450,000 倍，大 约是 Segue 1 中所有恒星质量总和的 10 倍。在大多数星系中，中心黑洞的质量不会超 过恒星的质量。 “黑洞的质量和宿主星系的质量之间有很强的关连性。Segue 1 的黑洞比原先预期的明显 大得多，」Gebhardt 解释道。“如果这种大质量比例在矮星系中很常见，我们将不得不 改写这些系统的演进方式。” 对 Segue 1 演进的一种可能解释是，它曾经是一个有更多恒星的更大星系。然而，随着 时间的推移，银河系可能已经攫取了大部分恒星，仅少数遗留下来。 另一种可能性是，Segue 1 类似於一类新发现的星系，称为小红点，这些星系似乎是在巨 大的黑洞和很少的恒星中发展起来的。这些早期星系位於宇宙最遥远的地方而难以研究。 有了 Segue 1，天文学家现在在临近处有一个能提供他们观察小红点演变过程的的天体。 无论这个微小星系如何演化，Segue 1 都被证明是对当前对於矮星系假设的有趣挑战。这 只是说明，不起眼之处，仍会有大惊奇。（编译／范佐智） 资料来源 : Phys.org --

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