银河系超大质量黑洞诞生于不可思议的宇宙碰撞

超大质量黑洞--其重量是太阳质量的一百万倍以上，位于大多数星系的中心--的起源仍然是宇宙中最大的谜团之一。

现在，UNLV 内华达天体物理中心（NCfA）的研究人员发现了令人信服的证据，表明银河系中心的超大质量黑洞--人马座 A*（Sgr A*）--很可能是由过去的宇宙合并形成的。

这项研究以事件地平线望远镜（EHT）的最新观测结果为基础，最近发表在《自然-天文学》杂志上，该望远镜于2022年捕捉到了人马座A*的第一张直接图像。 EHT 是全球研究合作的成果，它同步了全球八个现有射电天文台的数据，创建了一个巨大的、地球大小的虚拟望远镜。

这是位于银河系中心的超大质量黑洞 Sgr A* 的第一张图像。 这是该黑洞存在的第一个直接视觉证据。 它是由事件视界望远镜（EHT）捕捉到的，这个阵列将地球上现有的八个射电天文台连接在一起，形成了一个"地球大小"的虚拟望远镜。 该望远镜以事件视界命名，事件视界是黑洞的边界，任何光线都无法逃逸。 资料来源：EHT 协作小组

UNLV 的天体物理学家 Yihan Wang 和 Bing Zhang 利用 EHT 对人马座 A* 的观测数据，寻找它可能是如何形成的证据。 超大质量黑洞被认为是通过长时间的物质吸积或两个现有黑洞的合并而形成的。

UNLV 研究小组研究了各种增长模型，以了解 Sgr A* 相对于银河角动量的奇特快速旋转和错位。 研究小组证明，Sgr A*和另一个可能来自卫星星系的超大质量黑洞的重大合并事件最能解释这些不寻常的特征。

"这一发现为我们了解超大质量黑洞如何生长和演化铺平了道路。Sgr A*的高自旋错位表明，它可能与另一个黑洞合并，极大地改变了其自旋的振幅和方向。"

通过复杂的模拟，研究人员对合并的影响进行了建模，考虑了与观测到的Sgr A*自旋特性相一致的各种情况。 研究结果表明，质量比为4:1、轨道配置高度倾斜的合并可以重现EHT观测到的自旋特性。

"这次合并可能发生在大约90亿年前，即银河系与盖亚-恩克拉多斯星系合并之后，"UNLV物理学和天文学杰出教授、NCfA创始主任张说。"这一事件不仅为分层黑洞合并理论提供了证据，还让我们深入了解了银河系的动态历史。"

Sgr A*位于银河系的中心，距离地球超过27000光年，像EHT这样的精密工具可以提供直接成像，帮助科学家对预测理论进行检验。

研究人员说，这项研究的发现将对未来即将推出的天基引力波探测器的观测产生重大影响，比如激光干涉仪空间天线（LISA），它计划于2035年发射，预计将探测到宇宙中类似的超大质量黑洞合并。

编译自/SciTechDaily