银河系中心附近发现第二个大黑洞

那不是人马座A*。

受黑洞影响的分子云。庆应义塾大学

大部分大星系的中心都隐藏着至少一个超大质量黑洞，这些黑洞的质量范围在太阳的几十万至几十亿倍之间，是名副其实的怪兽。银河系中心也不例外。银心超大质量黑洞被叫作“人马座A*”，其质量相当于400多万个太阳，直径可达4400万公里。

一直以来人们都以为银河系中心只有这么一个大黑洞，但最近日本庆应义塾大学的一个科研小组有了一个惊人的新发现。据他们研究，银心附近存在着第二个大黑洞。

冈朋治来自日本东京庆应义塾大学物理系，在他主导下，一个科研团队对银心附近的一个超高速致密气体云团进行了研究。

艺术家笔下中心拥有超大质量黑洞的星系。该黑洞正在射电波频率上产生喷流。NASA / JPL-加州理工学院

很多天文学家都着迷于这个云团。这是一个内部包含了氰化氢和一氧化碳等气体的云团，直径大约是1000个天文单位（1个天文单位等于地球和太阳间的平均距离），距离银心约200光年。它身上有着一些非常奇怪的特点，其中之一是云团不同部分的气体运动速度差异极大。这种情况在星际气体云身上极为罕见。

为了更好地了解这个云团的运动方式，自2016年1月开始，科研人员用日本的45米野边山射电望远镜对其进行了观测。云团的外观近似于椭圆，可以分成大小两部分。较小部分的密度较低，运动速度差异大；而长约10光年的较大部分密度较高，运动速度差异不明显。

科研人员借助智利阿塔卡马甚大毫米/亚毫米波望远镜阵列，确认了云团结构和运动速度的差异与云团内部的密度差异有关。除此之外，他们还在云团的致密区域附近发现了射电波。这种情形和银心黑洞人马座A*很像。

科研团队得出的结论是，在这个云团内，隐藏着一个“小而密”的天体，其质量大约是太阳的10万倍。

不断变化中的人马座A*黑洞周边影像。X射线按照能量级由低至高分别用红色、绿色和蓝色表示。小框中的动态影像展现了黑洞周边产生的X射线耀斑。NASA / SAO / CXC

计算机模拟指向的是同样的结论，即云团的奇特表现是由黑洞引起的。这个黑洞的质量大约是太阳的10万倍，接近银心超大质量黑洞的1/500，是银河系的第二大黑洞。按质量来区分的话，它应当属于中型黑洞。

这是一个空前的发现。一直以来，人们间接发现的黑洞不是很小就是很大。虽然理论上存在这样的中型黑洞，证据却极少。

这一发现还能解释大星系中心的超大质量黑洞是从何而来的。理论上超大质量黑洞是由较小的黑洞融合而成的，但要证明这一点，就必须找到中型黑洞，它们是完成这一过程的关键一环。

虽然还有许多工作要做，但是我们已经有理由期待，有朝一日，科学家能够了解中型黑洞的形成方式，及其最终命运。换而言之，就是要看看它，是否会慢慢地朝着人马座A*移动，最终合二为一。

假如它们有那么一天，那么由于前者质量达到了太阳的10万倍，而后者又是一个超大质量黑洞，再加上银心距离我们只有26000光年，融合过程产生的引力波在到达地球时一定仍是极强的。那必定是一次非常罕见的天文大事件。