新的模拟发现,大量流氓超大质量黑洞可能正在宇宙中游荡。
研究发现,事实上,游荡的巨型黑洞可能占附近宇宙黑洞质量“预算”的 10%。这意味着像我们这样的星系平均可能有 12 只无形的庞然大物在它们的郊区徘徊,吞噬任何阻碍它们的东西。
根据研究人员的说法,由于黑洞的数量增加,围绕星系的外部“光晕”物质的质量越大,具有重光晕的星系团可能会有更多的贪婪流浪者。
研究人员在研究中写道:“我们预计星系团晕中会有数千个徘徊的黑洞。”
正如巴拿马篮子可以围绕石头的支撑结构编织一样,天文学家认为大多数星系都是围绕超大质量黑洞形成的。巨大的引力巨兽,通常比太阳质量大数百万甚至数十亿倍,它们充当着长长的气体、尘埃、恒星和行星的锚,它们在围绕它们的轨道上旋转。在靠近黑洞的地方,这种物质旋转得更快并升温,形成一个吸积盘,既为黑洞提供能量,又产生使其可见的信号辐射。
通常,这些黑洞的质量将它们粘合在星系的中心,这些星系缓慢地以称为星系群的星团围绕彼此运行。但有时,巨大的力量——比如两个星系之间的碰撞——可以让一个中央超大质量黑洞松散,迫使它像宇宙流浪者一样在宇宙中游荡。
当两个黑洞的合并被破坏时,流浪怪物也可以被释放,使它们中的一个或两个飞起来。
为了估计这种情况发生的频率,天文学家进行了一组名为 Romulus 的模拟,这些模拟解释了关于黑洞行为的所有已知规则,以追踪它们的轨道如何在数十亿年间演变。
模拟预测,从大约 137 亿年前的大爆炸时期到大约 20 亿年后,早期宇宙频繁发生的星系碰撞产生了足够多的流浪者,数量超过甚至超过了它们在银河系固定的超大质量黑洞表亲。
模拟发现,后来随着宇宙变老,许多松散的黑洞合并并在与星系中心的其他超大质量黑洞形成双星系统后重新捕获。但许多人也仍然自由。
研究人员写道:“罗穆卢斯预测,许多超大质量黑洞双星在经过数十亿年的轨道演化后形成,而一些 SMBH(超大质量黑洞)永远不会到达中心。” “结果,发现罗穆卢斯的银河系质量星系平均拥有 12 个超大质量黑洞,它们通常在远离银河系中心的光晕中游荡。”
研究人员“下一步将是找出宇宙中消失的隐形巨人”存在的可能特征,以便不久的将来我们可以亲眼观察它们。