

天文学家可能探测到了一个包含数百个黑洞的星团,这一现象此前被认为是不可能的。
这个名为NGC 6101的球状星团位于距离地球约47,600光年的地方,围绕着银河系中心运行。研究人员利用计算机模拟,绘制出了星团内恒星的位置和密度。这有助于他们通过引力效应推断出数百个未被观测到的黑洞的存在。
“我们现在知道大量黑洞可能在哪里,这有助于更好地寻找和理解它们,以及它们背后的物理学,”论文通讯作者、英格兰萨里大学的天体物理学家米克洛斯·佩滕(Miklos Peuten)说。
如果黑洞确实存在,它们每个的质量可能都是太阳的几倍,并且是巨大恒星在超新星爆发后死亡的残骸。之前的研究表明,这样的黑洞几乎都会被产生它们的超新星爆炸的后坐力从母星团中弹出。
佩滕表示,新的研究结果表明,黑洞从产生它们的超新星爆炸中获得的反冲可能比之前认为的要小。此外,NGC6101可能并不像之前设想的那么致密,因为如果它非常致密,其中的黑洞会非常接近,它们会相互引力弹射出星团。
科学家之所以关注这个球状星团,是因为它的一些异常特征。尽管它的恒星都很古老,但NGC 6101中恒星的排列方式却像一个年轻的星团,不同质量的恒星相对均匀地分布在整个星团中;而在年老的星团中,引力会将较重的恒星拉向星团的中心。此外,NGC 6101看起来有些“膨胀”,其核心可见恒星数量相对较少。
“他们提出了一个有趣的可能——我认为这个可能性很高,可以解释他们在该球状星团中看到的现象,”哈佛大学天文学系主任、理论天体物理学家亚伯拉罕·勒布(Abraham Loeb)表示,他并未参与此项研究。“但同样重要的是,要检验这种特定的解释是否与其他的可能解释一样合理。”
NGC 6101结构的一种替代解释是,它可能拥有一个所谓的“中等质量黑洞”,其质量是太阳的数千倍,能够像许多小黑洞一样,在星团中引力弹射恒星,佩滕及其同事表示。另一种可能性是,NGC 6101可能拥有一些双星系统,它们比单星系统质量更大,因此可能产生类似于大量小黑洞的引力效应。
“下一步是获取更多数据,看看哪种解释更合理,”勒布说。
佩滕表示,未来的研究将分析NGC 6101中可见恒星的行为,以了解可能存在的黑洞的数量和质量。他补充说,大约有10个球状星团与NGC 6101具有相似的特征,进一步的研究可以确定它们是否也可能拥有大量黑洞,并揭示它们如何容纳如此多的黑洞。
科学家们于9月8日在《皇家天文学会月报》在线期刊上公布了他们的研究发现。
