银河系中心疑存第二个黑洞[转]

http://tech.sina.com.cn/d/2007-07-25/09131635341.shtml


       新浪科技讯 北京时间7月24日消息，据英国《新科学家》杂志报道，在银河系的心脏地带是否潜伏着第2个黑洞呢？对于这个问题，目前已掌握的证据无法给出一个准确的答案。但天文学家表示，可以通过一个简单的测试揭开这一谜题，方式是寻找一对逃离银河系的超高速恒星。
　　天文学家认为，银河系的心脏地带存在一个巨大的黑洞，重量大约是太阳质量的360万倍。但一些人也指出，心脏地带还存在着另外一个黑洞，它的重量可能是太阳的1000到1万倍。观测得出的证据显示，在距离这个巨大黑洞1光年左右的位置，存在一群年轻的恒星。但在这一地区，地心引力会阻止任何恒星形成。因此，这个星群应该是在更为遥远的地方形成并且长途跋涉后才“迁徙”到这里来的，但如果包含一颗“中量级”黑洞，那它会因为地心引力的作用被拖向银心。
　　对于这种推测，科学家根本无法加以证明。但美国加州大学圣克鲁兹分校天体物理学家卢友军(音译)和同事表示，如果天文学家能够发现一对逃离该危险区域的“超高速恒星”，便可以证明第2个黑洞确实存在。
　　不测不知道
　　自2004年12月以来，人们已经发现了10颗以宇宙速度运行的超高速恒星。发现第一颗的时候，它正以每秒850公里的速度前进，这一速度足以帮助它“逃离”银河系。
　　天文学家相信，一些庞大的天体充当了超高速恒星的加速器。加速度是在3个天体相互作用下产生的，但这3个天体究竟是什么，科学界一直争论不休。一种假定认为，一对恒星由于与一个单独的特大质量黑洞距离太近，其中一颗惨被捕获，另外一颗则以最高每秒4000公里的速度向外逃窜；另一种假定认为，一颗单独的恒星靠近一对黑洞并遭到“驱逐”，继而出现高速飞行。
　　卢友军和同事表示，可采取一种观察性测试对这两种说法加以判定。他们的测试结果显示，如能发现一对以每秒1000公里或者更快的速度飞行的超高速恒星，便可作为一个“决定性证据”，证明银河系中确实存在两个大黑洞。
　　影响范围更大
　　基于它们彼此的运行轨道，这两个黑洞的影响范围将远远超过一个单独的黑洞。如果一对距离很近(小于太阳与地球之间距离的1/3)的恒星接近它们，它们会把这个“恒星组合”视为一个单独的恒星，像射击一样将它们向外高速射出。
　　卢友军说，单独的一个黑洞是无法做到这一点的。它会将两个恒星视为不同的个体而不是一个组合，其结果是：捕获其中一颗，同时踢开另一颗。卢友军在接受《新科学家》杂志采访时说：“对于一个单独的黑洞，驱逐一个超高速双星的可能性几乎是不存在的。”他表示，太阳附近地区有大约10%的恒星拥有一个“近邻”。如果这一比例在同样适用于银心附近地区，目前已发现的10颗超高速恒星中可能就有一个双星。
　　由于距离太远加之不够明亮，单独的恒星或者双星很难被观察到。但它们的光谱应该能够显示，是否因受到“邻居”地心引力的拖拽出现“摇摆”。这种“摇摆”会随着每一颗恒星所处的轨道位置发生变化，并持续几天到几周时间。
　　没有不存在的证据
　　哈佛-史密松森天体物理中心天文学家沃伦·布朗领导的一支研究小组，已经发现了10颗已知超高速恒星中的8颗。他希望在秋季和冬季的时候重新对这些恒星进行观测，寻找与这些时间段相对应的信号。布朗在接受《新科学家》杂志采访时说：“我认为很容易对观察性测试作出预测。”
　　卢友军表示，在银河系中心地带找到第2个黑洞，不仅能够解释身处其中的令人不解的年轻星群，同时也与有关银河系如何壮大的标准理论相吻合。科学家认为，银河系通过小星系或者星群的合并不断膨胀，它们的中央都可能包含1个黑洞。随着时间的流逝，黑洞间的距离变得越来越近，最终合为一体。卢友军说：“因此，我们的银河系中央可能存在不只1个黑洞。”
　　布朗也认为，银河系中的黑洞可能在过去的时候通过吞噬其它黑洞的方式实现膨胀，但他相信，当前的证据只能证明银河系的中央仅存在一个黑洞。他说：“一个单独的黑洞似乎更有可能让我信服。但没有证据能够显示1亿年前未曾出现过另外一个黑洞，它可能出现过，只是我们没有观察到罢了。”