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韦伯发现一个高速逃离宿主超大黑洞
韦伯发现一个高速逃离宿主超大黑洞韦伯发现一个高速逃离宿主超大黑洞
近期国际天文团队使用美国太空总署（NASA）的太空望远镜证实，过去观测到一条微弱细长宇宙线条，实际上是一个黑洞高速逃离母星系所留下的痕迹。研究人员认为这项研究，或许能解开黑洞是否有办法挣脱星系重力束缚的疑问。
美国耶鲁大学（Yale University）、加拿大多伦多大学（University of Toronto）与以色列特拉维夫大学（Tel Aviv University）等机构组成的团队，首次确认一个超大质量黑洞，正以每小时200万英里（约360万公里）的惊人速度，远离它原本所在的星系。
这项研究成果已放到预印本服务器arXiv上，并投稿至《天体物理学杂志快报》（Astrophysical Journal）。
这个黑洞正式名称为“RBH-1”，最早由美国耶鲁大学天文学和物理学教授皮特‧范‧多库姆（Pieter van Dokkum）团队在2023年发现。当时他们在哈勃太空望远镜（HST）的一张存档影像中，注意到一条景象十分奇特的微弱线条。
随后，团队利用位于夏威夷的凯克天文台进行了观测。当时的观测显示，这条绵延20万光年（约银河系直径的两倍）的奇特线状物，其实是由一群年轻恒星组成的“尾迹”，其源头是一个质量相当于2,000万个太阳的黑洞。
虽然研究人员那时曾怀疑这个奇怪的物体，很可能是一个“逃逸”的黑洞，但缺乏确凿的证据。直到研究团队求助于灵敏度和清晰度更好的詹姆斯‧韦伯太空望远镜（JWST），才真正确认它是一个“逃逸”的超大质量黑洞。
原因是JWST太空望远镜的中红外线仪器以前所未有的清晰度，观测到了RBH-1黑洞在高速移动时，前缘产生一种名为“弓形激波”的冲击波。
研究人员形容“弓形激波”这有点像船只在水中航行时推开的波浪。只不过这艘“船”是难以直接观测的黑洞，而“波浪”是星系的气体被冲击波加热、电离后，发出的氢与氧光谱讯号。
研究团队表示，除了JWST太空望远镜提供惊人的分辨率图像外，这次的观测结果也与哈伯望远镜（HST）、凯克望远镜（Keck）先前在不同波长下的观测结果完美吻合，证实了理论模型的预测。
他们认为研究这个“逃逸”RBH-1黑洞，能让科学家更深入了解星系和黑洞的演化过程。原因是银河系与大多数大型星系的中心，都嵌入了超大质量黑洞，而这些黑洞是否能挣脱星系的束缚，一直以来都是个谜。
分辨“逃逸”黑洞不容易
研究人员指出，要确认黑洞是否真的“逃逸”极具挑战性，其中距离地球大约110亿光年的著名“宇宙猫头鹰”（Cosmic Owl）星系，便是一个经典的对照案例。该星系拥有两个星系核与三个活跃的超大质量黑洞，其中第三个黑洞“嵌入”在两个星系核之间的气体云中。
先前科学家一度怀疑它也是透过三体交互作用被踢出的“逃逸者”。然而，后续的JWST观测却显示，这个黑洞很可能是在气体云中透过直接坍缩（direct collapse）原地形成的结果，并非被弹射出来。
这反衬出此次发现的RBH-1黑洞的独特性。不同于宇宙猫头鹰的模棱两可，RBH-1拥有清晰的弓形激波与速度梯度，是首个被确认真正“逃逸”的超大质量黑洞。
（示意图）
目前天文学主流观点认为，星系中心的超大质量黑洞通常极难脱离。这些黑洞剥离的唯一方法需要两个黑洞异常接近，或者有第三个黑洞介入进行三体交互作用时，复杂的重力场才可能将其中一个黑洞“踢出”原有位置。
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好新闻没人评论怎么行，我来说几句
美国耶鲁大学（Yale University）、加拿大多伦多大学（University of Toronto）与以色列特拉维夫大学（Tel Aviv University）等机构组成的团队，首次确认一个超大质量黑洞，正以每小时200万英里（约360万公里）的惊人速度，远离它原本所在的星系。
这项研究成果已放到预印本服务器arXiv上，并投稿至《天体物理学杂志快报》（Astrophysical Journal）。
这个黑洞正式名称为“RBH-1”，最早由美国耶鲁大学天文学和物理学教授皮特‧范‧多库姆（Pieter van Dokkum）团队在2023年发现。当时他们在哈勃太空望远镜（HST）的一张存档影像中，注意到一条景象十分奇特的微弱线条。
随后，团队利用位于夏威夷的凯克天文台进行了观测。当时的观测显示，这条绵延20万光年（约银河系直径的两倍）的奇特线状物，其实是由一群年轻恒星组成的“尾迹”，其源头是一个质量相当于2,000万个太阳的黑洞。
虽然研究人员那时曾怀疑这个奇怪的物体，很可能是一个“逃逸”的黑洞，但缺乏确凿的证据。直到研究团队求助于灵敏度和清晰度更好的詹姆斯‧韦伯太空望远镜（JWST），才真正确认它是一个“逃逸”的超大质量黑洞。
原因是JWST太空望远镜的中红外线仪器以前所未有的清晰度，观测到了RBH-1黑洞在高速移动时，前缘产生一种名为“弓形激波”的冲击波。
研究人员形容“弓形激波”这有点像船只在水中航行时推开的波浪。只不过这艘“船”是难以直接观测的黑洞，而“波浪”是星系的气体被冲击波加热、电离后，发出的氢与氧光谱讯号。
研究团队表示，除了JWST太空望远镜提供惊人的分辨率图像外，这次的观测结果也与哈伯望远镜（HST）、凯克望远镜（Keck）先前在不同波长下的观测结果完美吻合，证实了理论模型的预测。
他们认为研究这个“逃逸”RBH-1黑洞，能让科学家更深入了解星系和黑洞的演化过程。原因是银河系与大多数大型星系的中心，都嵌入了超大质量黑洞，而这些黑洞是否能挣脱星系的束缚，一直以来都是个谜。
分辨“逃逸”黑洞不容易
研究人员指出，要确认黑洞是否真的“逃逸”极具挑战性，其中距离地球大约110亿光年的著名“宇宙猫头鹰”（Cosmic Owl）星系，便是一个经典的对照案例。该星系拥有两个星系核与三个活跃的超大质量黑洞，其中第三个黑洞“嵌入”在两个星系核之间的气体云中。
先前科学家一度怀疑它也是透过三体交互作用被踢出的“逃逸者”。然而，后续的JWST观测却显示，这个黑洞很可能是在气体云中透过直接坍缩（direct collapse）原地形成的结果，并非被弹射出来。
这反衬出此次发现的RBH-1黑洞的独特性。不同于宇宙猫头鹰的模棱两可，RBH-1拥有清晰的弓形激波与速度梯度，是首个被确认真正“逃逸”的超大质量黑洞。
（示意图）
目前天文学主流观点认为，星系中心的超大质量黑洞通常极难脱离。这些黑洞剥离的唯一方法需要两个黑洞异常接近，或者有第三个黑洞介入进行三体交互作用时，复杂的重力场才可能将其中一个黑洞“踢出”原有位置。
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