  刚刚在银河系最近的大星系邻居中发现了一个罕见的宝藏，它可以揭示黑洞的演变。 在仙女座星系（又称M31）的一个星团中，天文学家通过研究光线的变化，发现了一个黑洞，其质量几乎是太阳的10万倍。这使得这个黑洞完全处于 "中等质量 "的状态--既难以捉摸，又因其能够回答的问题而受到天文学家的高度关注。 "在这篇论文中，"由英国利物浦约翰摩尔大学的Renuka Pechetti领导的国际天文学家团队写道，"我们使用高分辨率的质量模型和运动学来介绍对一个大约10万个太阳质量的中等质量黑洞（IMBH）的探测，其意义大于3个西格玛。"  仙女座星系中的球状星团B023-G78。(Pechetti等人, arXiv, 2021) 他们的工作已经发布到预印本服务器arXiv，并被美国天文学会（AAS）接受发表。 黑洞是非常狡猾的野兽。除非它们正在积极地吸积物质，这一过程会产生令人难以置信的明亮辐射，否则它们不会发出我们可以探测到的光。这使得寻找它们成为一个侦查工作的问题，看看它们周围的空间发生了什么。 黑洞存在的一个线索是它们周围物体的轨道。 我们用各种方法探测到的大多数黑洞，都属于两个质量范围。一种是恒星质量的黑洞，其质量大约是太阳的100倍；另一种是超大质量的黑洞，其质量较低，大约是太阳的100万倍（从那里开始会变得难以置信的巨大）。 在中间是一个被归类为中间的范围，说探测到这些黑洞很罕见是轻描淡写的。 到目前为止，探测到的IMBH的数量仍然少得令人难以置信。这是一种困扰；如果没有中等质量的黑洞，科学家们就很难解决两种截然不同的质量体系是如何共存的。 一个坚实的中等质量范围的黑洞群可以帮助我们弥合这一差距，提供一种机制，使恒星质量的黑洞能够成长为庞然大物。 这就把我们带到了仙女座，特别是仙女座内一个名为B023-G078的球状星团。 B023-G078是银河系中质量最大的此类星团，是一个大致呈球形的、受引力约束的星团，其质量为620万太阳质量。 根据模型，这些星团形成的一种方式是一个星系吞噬另一个星系。这是一个非常常见的现象；银河系已经做过几次，仙女座也是如此。球状星团可能是较小星系的星系核心被较大星系、黑洞和所有星系所吞没而留下的东西。 这就是Pechetti和她的同事认为B023-G078的起源故事。他们根据该星团发出的光的微妙特征，研究了它的金属含量，并确定它的年龄约为105亿年，其金属性与银河系中其他被剥离的星系核心相似。 然后，他们研究了恒星围绕星团中心的运动方式，试图计算出其中应该存在的黑洞的质量。这得出的结果是大约91,000个太阳质量，占星团质量的1.5%左右。 这表明B023-G078的母星系是一个矮小的星系，其质量约为10亿太阳质量。大麦哲伦星系--一个围绕银河系运行的矮星系--的质量被计算为1880亿个太阳质量，而仙女座的质量估计高达约1.5万亿个太阳质量。 有可能是其他东西解释了观察结果，但研究小组探讨的替代方案没有一个能像中等质量的黑洞那样符合数据。 "他们在论文中写道："鉴于有其他迹象表明B023-G78是一个剥离的核，以及暗成分的明显紧凑性，我们赞成存在一个单一的IMBH。 "更高的空间分辨率数据将对中心暗质量的性质提供更好的约束，在即将到来的超大型望远镜时代，这应该是一个高度优先事项。"  |
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