天文学家发现质量为太阳360亿倍的黑洞

来自朴茨茅斯大学和巴西南里奥格兰德联邦大学的科学家合作开展了这项研究，研究结果发表在《皇家天文学会月刊》上。

"宇宙马蹄"星系以其巨大的质量而引人注目，它会使来自更遥远星系的光线发生弯曲。这种现象被称为爱因斯坦环，也是该星系名字的由来。

研究人员认为，这种大小的超大质量黑洞通常存在于宇宙中最大的星系中，这些星系被称为化石星系群——由几个较小的星系随着时间的推移而合并而成的残余。宇宙马蹄星系是该星系群中唯一幸存的明亮星系，这表明它过去曾吞噬过其他星系。

为了测量黑洞的质量，天文学家使用了两种技术。第一种是引力透镜，它研究星系的引力如何弯曲经过的光线。第二种是恒星运动学，它分析黑洞附近恒星的速度和运动模式。

宇宙马蹄是爱因斯坦环的最佳例子之一，它是由两个星系精确排列形成的透镜星系。

通常，追踪恒星的运动是测量黑洞质量最可靠的方法，但对于非常遥远的星系，这种方法的效果会减弱。通过结合恒星运动学和引力透镜效应，该团队能够测量比通常距离更远的黑洞质量。

论文作者之一、朴茨茅斯大学教授托马斯·科莱特表示：“这是迄今为止发现的十大质量最大的黑洞之一，而且很可能是质量最大的黑洞。”

科莱特解释说，大多数测量黑洞质量的方法都是间接的，而且往往存在不确定性，因此科学家很少能确切知道哪个黑洞最大。“然而，多亏了我们的新方法，我们对这个黑洞的质量有了更大的确定性，”他说。

该黑洞目前处于休眠状态，这意味着它没有主动吸积新物质——这使得它的发现更加引人注目。“这一发现是针对一个休眠黑洞做出的——即在观测时没有主动吸积物质的黑洞，”UFRGS首席研究员卡洛斯·梅洛说道。“它的探测完全依赖于其巨大的引力及其对周围环境的影响。”

梅洛指出，他们的方法可以帮助科学家发现和测量宇宙中其他隐藏的超大质量黑洞，即使这些黑洞是沉默的。

研究团队认为，“宇宙马蹄”中的黑洞是通过一系列星系合并而发展到如今的极限尺寸的。在这样的系统中，星系及其中心的黑洞会随着时间的推移不断结合，最终形成一个单一的超大质量黑洞。

“很可能所有原本位于伴星系中的超大质量黑洞现在都已合并，形成了我们探测到的这个超大质量黑洞，”科莱特说道。“我们正在见证星系形成的最终状态，以及黑洞形成的最终状态。”

这项发现揭示了一个接近理论质量上限的黑洞，并展示了一种寻找类似黑洞的强大新方法。该团队目前计划将他们的方法与欧洲航天局欧几里得望远镜的数据结合起来，寻找更多隐藏的巨星，并研究此类黑洞如何影响星系的生长和演化。