黑洞切割数千颗恒星以促进增长

美国国家航空航天局的钱德拉X射线天文台对100多个星系进行了一项新的调查，发现了黑洞正在摧毁数千颗恒星以增加重量的迹象。这张图中显示的四个星系是样本中29个星系中的一个，这些星系显示了在其中心附近生长黑洞的证据。来自钱德拉（蓝色）的X射线已经覆盖在美国国家航空航天局哈勃太空望远镜拍摄的星系NGC 1385、NGC 1566、NGC 3344和NGC 6503的光学图像上。翻滚中出现的方框勾勒出了新兴黑洞的位置。

这些新的结果表明，至少其中一些黑洞要达到目前的大小，需要一条有点激烈的道路——恒星毁灭的规模是前所未有的。

天文学家对两类不同的黑洞进行了详细的研究。较小的是“恒星质量”黑洞，其重量通常是太阳质量的5到30倍。光谱的另一端是生活在大多数大型星系中间的超大质量黑洞，这些星系的质量相当于数百万甚至数十亿太阳质量。近年来，也有证据表明存在一种被称为“中等质量黑洞”（IMBHs）的中间类。Chandra的这项新研究可以解释这种IMBH是如何通过恒星质量黑洞的失控生长而形成的。

制作IMBH的一个关键可能是它们的环境。这项最新研究观察了星系中心非常密集的星团。由于恒星距离如此之近，许多恒星将在星团中心黑洞的引力作用下经过。该团队的理论工作表明，如果星团中恒星的密度——一个给定体积中的恒星数量——高于阈值，那么星团中心的恒星质量黑洞将在吸入、撕裂和吞噬附近丰富的邻近恒星时迅速增长。

在新的钱德拉研究中，密度高于该阈值的星团的黑洞数量大约是密度阈值以下星团的两倍。密度阈值还取决于星团中恒星移动的速度。

钱德拉最新研究表明，这一过程可能发生在宇宙历史上的任何时候，这意味着中等质量黑洞可以在宇宙大爆炸后数十亿年形成，直到今天。

一篇描述这些结果的论文被接受并发表在《天体物理杂志》上。它也可以在线获得。该研究的作者是Vivienne Baldassare（华盛顿州立大学）、Nicolas C.Stone（以色列耶路撒冷希伯来大学）、Adi Foord（斯坦福大学）、Elena Gallo（密歇根大学）和Jeremiah Ostriker（普林斯顿大学）。

美国国家航空航天局马歇尔太空飞行中心负责管理钱德拉计划。史密森天体物理天文台的钱德拉X射线中心控制着马萨诸塞州剑桥的科学操作和马萨诸塞州伯灵顿的飞行操作。