某种东西将宇宙中最重的黑洞之一送飞

天文学家确定，距离我们超过 2.2 亿光年的一个巨大黑洞正以每小时 110,000 英里的速度飞过星系中心。

考虑到该物体的重量，其速度之快尤为引人注目。黑洞的质量范围很广。最轻的黑洞“仅仅”相当于几个太阳的重量，而我们的太阳的重量大约是整个太阳系中所有行星、小行星、彗星和尘埃总重量的 500 倍。研究人员经常检测到中型黑洞碰撞时在时空中发出的轰隆声，这些黑洞的质量相当于几十个太阳质量。但这个庞然大物的质量接近 300万个太阳质量。这种压倒性的重量使它成为一个“超大质量”黑洞——研究人员认为，这种黑洞位于几乎每个星系的中心，以围绕它旋转的混乱气体和尘埃漩涡为食。

尽管超大质量黑洞无处不在，而且意义重大，但它们仍然是个谜。对于天体物理学家来说，有些巨型黑洞似乎根本不可能存在：自宇宙诞生以来，它们根本没有足够的时间积累如此巨大的体积。当星系碰撞并将它们中心的黑洞挤压在一起时，可能会出现生长突增，但物理学家不确定这是否真的会发生。当大型双星相距仅几光年时，它们往往会形成非常稳定的轨道，而理论家们很难想象是什么可能将这两个巨型黑洞推得足够近，从而完全融合。

为了解决这个难题，研究人员需要捕捉两个超大质量黑洞合并时的情况，或者更好的情况是合并后的情况。因此，天文学家一直在寻找游动的巨无霸（因为撞击或拉向同类物体几乎是唯一能让这些巨大物体移动的事件）。

哈佛-史密森天体物理中心天文学家多米尼克·佩斯在一封电子邮件中写道：“它们是超大质量黑洞正在生长的证据。”

现在，经过多年的分析和观察，佩斯和他的同事们已经找到了迄今为​​止最强的候选人之一。

寻找不可能看到的东西

他们的搜寻始于五年前。黑洞本身就像它们的名字所暗示的那样黑暗，但它们通过将附近的恒星、云和气体搅成一个剧烈翻腾的圆盘来宣告它们的存在。如果你能测量这个圆盘的速度，你就能推断出中心黑洞的任何运动。

[相关：银河系中心正在展开一个闪烁的谜团]

但这些圆盘也不太容易被看到，因此该团队利用了自然聚光灯——水“巨脉泽”——从某些星系发出的光束。黑洞是贪婪的吞噬者，当它们吞噬物质时，它们会释放出能量，激发附近的水分子。

然后，水蒸气利用产生激光的相同过程将能量发射出去，但发射的是微波而不是可见光（因此命名为微波激射器，而不是激光）。超微波激射器是最明亮的微波激射器之一，其光芒可与一千个太阳媲美。

2016 年春季，佩斯和他的同事对十个星系中的脉泽进行了调查，并于 2018 年宣布，在一个星系中，巨型脉泽的运动意味着中心超大质量黑洞似乎正朝着一个特殊的方向倾斜。

但为了确保万无一失，他们需要确定主星系的速度。他们确保了波多黎各阿雷西博射电望远镜和夏威夷双子座北望远镜的观测时间，并进行了近距离观察。

超大质量星系戏剧的证据

在最近发表在《天体物理学杂志》上的研究结果中，他们证实了宿主星系确实似乎独立于其中心黑洞移动。其他天文学家也发现了移动的超大质量黑洞候选体（包括 2017 年发现的一个以惊人的 470 万英里每小时的速度巡航的黑洞），但佩斯表示，这个例子是迄今为止“最具体的例子”。

由于需要超大质量黑洞才能移动超大质量黑洞，研究人员认为，该物体一定是在与邻近星系碰撞时被其伴星移走的。宿主星系的某些区域似乎也在以奇怪的方式移动，这支持了最近发生一些星系戏剧性事件的观点。

研究小组尚不清楚超大质量黑洞目前处于会合的哪个阶段。它可能正在开辟一条通往其同伴的道路。它可能与同伴一起被锁定在螺旋中。或者合并可能已经结束，新形成的复合黑洞可能正在飞速远离碰撞地点。

其他天文学家认为流浪黑洞的证据令人信服，但他们指出，在不知道黑洞运动方向的情况下，这一观察并不能证明超大质量黑洞一定可以通过碰撞而增长。

“作者们提出了一个非常有希望的物体，尽管我不确定这是否是最好的情况，”巴尔的摩太空望远镜科学研究所的天文学家马可·恰贝格 (Marco Chiaberge) 在一封电子邮件中写道，他在 2017 年帮助发现了这个超高速超大质量黑洞候选体。“黑洞仍有可能‘正在向中心移动’，这意味着黑洞合并尚未发生。”

研究人员希望，通过进一步观察，他们能够弄清楚到底发生了什么。

“对我来说，最令人兴奋的情况是如果 [星系] 最终被发现拥有一个双黑洞系统，”佩斯说，因为天文学家很少发现这样的双黑洞。“当然，”他补充道，“两个黑洞比一个黑洞更令人兴奋。”