天文學家首次觀測到被超大質量黑洞高速拋出的星體

(圖:James Josephides (Swinburne Astronomy Productions))

卡內基美隆大學麥克威廉姆斯天文研究中心(Carnegie Mellon University’s McWilliams Center for Cosmology)的一組研究團隊,發現了一顆距地球 29,000 光年的星體—— S5-HVS1,正以比一般星體快 10 倍的速度移動。推論其在約五百年萬年前,被銀河系中心的超大質量黑洞(supermassive black hole)以每小時 600 萬公里的速度拋出,而持續高速移動至今。

S5-HVS1

帶領此研究的卡內基美隆大學助理教授科波索夫(Sergey Koposov)表示:「此發現相當令人振奮,因為我們長期以來推測黑洞會將星體以極高的速度拋出,但我們從未如此明確地將高速移動的星體與星系中心的黑洞聯繫在一起。」

該星體是以口徑 3.9 公尺的英澳望遠鏡(Anglo-Australian Telescope)與歐洲太空總署(European Space Agency)的蓋亞衛星(Gaia satellite)所發現的。該計畫也屬於智利、美國、英國與澳洲共同進行的 S5 計畫(Southern Stellar Stream Spectroscopic Survey)一部份。

希爾斯機制

在發現該星體後,研究團隊得以回推其發源地,發現其來自銀河系中心的超大質量黑洞——人馬座 A*(Sagittarius A*)。研究人員認為這是證實希爾斯機制(Hills Mechanism)的絕佳例子。該機制是在 30 年前,由天文學家傑克·希爾斯(Jack Hills)提出,這是一種當雙星系統(Binary star system)被超大質量黑洞破壞平衡時,星體會被以極高速度拋出的現象。

來自卡內基天文台與普林斯頓大學(Princeton University),且領導 S5 研究計劃的李婷博士對此研究表示:「這是天文學家首次明確的展示出希爾斯機制。能夠發現這顆星體非常的神奇,因為我們知道這肯定來自於銀河系的中心,而該區域與我們所在的銀河系環境相當不同,是個來自陌生之地的訪客。」

參與 S5 執行委員會的羅威爾天文台技術副主任(deputy director of technology at the Lowell Observatory),凱勒·奎恩博士(Kyler Kuehn)也表示:「雖然 S5 研究計畫的主要目標是探測星流(stellar streams)——被破壞的矮星系與球狀星團,但我們也提供閒置儀器來尋找銀河系中特別的星體。而我們也確實找到了特別的東西,希望在未來的研究中也能找到更多類似的星體。」

參考資料:

  1. Gohd, C. (2019, November 12). A Star Ejected from the Milky Way’s ‘Heart of Darkness’ Has Reached a Mind-Blowing Speed.  Space
  2. Koposov, S. E., Boubert, D., Li, T. S., Erkal, D., Costa, G. S. D., Zucker, D. B., … Wang, M.-Y. (2019). Discovery of a nearby 1700 km/s star ejected from the Milky Way by Sgr A*. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. doi: 10.1093/mnras/stz3081
Kyle
編輯,臺灣科技大學材料科學與工程系學生,平日喜歡閱讀、騎車,衝浪。

為你推薦