銀河系中心疑存第二個黑洞(圖)

據英國《新科學家》雜誌報導，在銀河系的心臟地帶是否潛伏著第2個黑洞呢？對於這個問題，目前已掌握的證據無法給出一個準確的答案。但天文學家表示，可以通過一個簡單的測試揭開這一謎題，方式是尋找一對逃離銀河系的超高速恆星。

天文學家認為，銀河系的心臟地帶存在一個巨大的黑洞，重量大約是太陽質量的360萬倍。但一些人也指出，心臟地帶還存在著另外一個黑洞，它的重量可能是太陽的1000到1萬倍。觀測得出的證據顯示，在距離這個巨大黑洞1光年左右的位置，存在一群年輕的恆星。但在這一地區，地心引力會阻止任何恆星形成。因此，這個星群應該是在更為遙遠的地方形成並且長途跋涉後才「遷徙」到這裡來的，但如果包含一顆「中量級」黑洞，那它會因為地心引力的作用被拖向銀心。

對於這種推測，科學家根本無法加以證明。但美國加州大學聖克魯茲分校天體物理學家盧友軍(音譯)和同事表示，如果天文學家能夠發現一對逃離該危險區域的「超高速恆星」，便可以證明第2個黑洞確實存在。

不測不知道

自2004年12月以來，人們已經發現了10顆以宇宙速度運行的超高速恆星。發現第一顆的時候，它正以每秒850公里的速度前進，這一速度足以幫助它「逃離」銀河系。

天文學家相信，一些龐大的天體充當了超高速恆星的加速器。加速度是在3個天體相互作用下產生的，但這3個天體究竟是什麼，科學界一直爭論不休。一種假定認為，一對恆星由於與一個單獨的特大質量黑洞距離太近，其中一顆慘被捕獲，另外一顆則以最高每秒4000公里的速度向外逃竄；另一種假定認為，一顆單獨的恆星靠近一對黑洞並遭到「驅逐」，繼而出現高速飛行。

盧友軍和同事表示，可採取一種觀察性測試對這兩種說法加以判定。他們的測試結果顯示，如能發現一對以每秒1000公里或者更快的速度飛行的超高速恆星，便可作為一個「決定性證據」，證明銀河系中確實存在兩個大黑洞。

影響範圍更大

基於它們彼此的運行軌道，這兩個黑洞的影響範圍將遠遠超過一個單獨的黑洞。如果一對距離很近(小於太陽與地球之間距離的1/3)的恆星接近它們，它們會把這個「恆星組合」視為一個單獨的恆星，像射擊一樣將它們向外高速射出。

盧友軍說，單獨的一個黑洞是無法做到這一點的。它會將兩個恆星視為不同的個體而不是一個組合，其結果是：捕獲其中一顆，同時踢開另一顆。盧友軍在接受《新科學家》雜誌採訪時說：「對於一個單獨的黑洞，驅逐一個超高速雙星的可能性幾乎是不存在的。」他表示，太陽附近地區有大約10%的恆星擁有一個 「近鄰」。如果這一比例在同樣適用於銀心附近地區，目前已發現的10顆超高速恆星中可能就有一個雙星。

由於距離太遠加之不夠明亮，單獨的恆星或者雙星很難被觀察到。但它們的光譜應該能夠顯示，是否因受到「鄰居」地心引力的拖拽出現「搖擺」。這種「搖擺」會隨著每一顆恆星所處的軌道位置發生變化，並持續幾天到幾週時間。

沒有不存在的證據

哈佛-史密松森天體物理中心天文學家沃倫·布朗領導的一支研究小組，已經發現了10顆已知超高速恆星中的8顆。他希望在秋季和冬季的時候重新對這些恆星進行觀測，尋找與這些時間段相對應的信號。布朗在接受《新科學家》雜誌採訪時說：「我認為很容易對觀察性測試作出預測。」

盧友軍表示，在銀河系中心地帶找到第2個黑洞，不僅能夠解釋身處其中的令人不解的年輕星群，同時也與有關銀河系如何壯大的標準理論相吻合。科學家認為，銀河系通過小星系或者星群的合併不斷膨脹，它們的中央都可能包含1個黑洞。隨著時間的流逝，黑洞間的距離變得越來越近，最終合為一體。盧友軍說： 「因此，我們的銀河系中央可能存在不只1個黑洞。」

布朗也認為，銀河系中的黑洞可能在過去的時候通過吞噬其它黑洞的方式實現膨脹，但他相信，當前的證據只能證明銀河系的中央僅存在一個黑洞。他說：「一個單獨的黑洞似乎更有可能讓我信服。但沒有證據能夠顯示1億年前未曾出現過另外一個黑洞，它可能出現過，只是我們沒有觀察到罷了。」