【最新研究】數億光年外，300億個太陽被降成了零維

說把300億個太陽壓縮成一個點，是一個有點夸張的說法，也是一件讓人難以理解的事。但最近英國杜倫大學的科學家卻是真實地在宇宙中發現了這樣一個「點」。

人工智能認為最大的黑洞可能長這樣。Midjourney
這個「點」當然就是一個黑洞。我們不知道黑洞內部是什麼樣的，用數學來描述，這種情況就像一個奇異的點。如果300億個太陽真的變成了一個點，那就是「零維化」了。但黑洞當然不是零維的，因為它包括周圍的一大片空間，一片連光也無法逃出的空間。這個零維的點把它的影子投射在我們的三維時空中，變成了所謂的「黑洞」。
這是一個質量相當于300億個太陽的「極端大質量（ultramassive）黑洞」。有別于較小的「超大質量（supermassive）黑洞」，極端大質量黑洞的質量動輒相當于上百億個太陽，最大的甚至可以相當于上千億個；而超大質量黑洞的質量范圍只在幾百萬到幾十億個太陽之間。

除了特別大，這個黑洞被發現的方式也有些特別。籠統來說它是天文學家利用引力透鏡發現的。但它又不是天文學家通過引力透鏡發現的，因為它本身就是引力透鏡的一部分。
大質量天體彎曲時空能夠使附近光線行進路線發生偏轉。而被偏轉的光線到達地球后，透鏡后方的天體會在地球人的望遠鏡中形成放大了的虛像。由此可知星系和星系團這樣的龐然大物可以被當作天然的望遠鏡，來觀測更遙遠宇宙中的天體。

但這個黑洞并不是引力透鏡的觀測對象，而是端坐在作為引力透鏡的前景星系團中的一個星系內。
天文學家研究了一系列哈勃望遠鏡拍攝的照片，通過分析后方天體虛像被放大的倍數，用一個極其復雜的計算機模型，對有多少光線被偏轉進行了模擬，然后反推這個星系中心的黑洞質量。
在窮舉了數千種可能后，他們找到了最符合實際觀測結果的一個答案——在Abell 1201星系團內的一個星系中，在距離地球大約數億光年的地方，有一個質量相當于300億個太陽的極端大質量黑洞。

就一個黑洞的質量而言，300億是一個不太常見的數字。天文學家很少發現這麼大的黑洞。要知道銀河系中心的黑洞在很多人心目中已然是龐然大物，但和它相比卻小的可憐——銀河系中心黑洞的質量只相當于大約400萬個太陽。
這個黑洞還有一個特別之處：它相當安靜。

很多巨型黑洞之所以能夠被發現是因為它們自己表現得很活躍。它們大都在狼吞虎咽地吞吃物質，并在此過程中浪費地把「食物」拋得到處都是。這會讓天文學家觀測到由被拋出物轉化成的能量，進而定位到黑洞的位置。
但是這個黑洞并不是這樣。它沒有吃什麼東西，也有可能它已經吃掉了周圍幾乎所有可吃的東西，進入了休眠狀態。

理論上這樣一個沒有鬧出什麼動靜，距離地球又相當遠的黑洞是很難被發現的，因為它本身不發光。但是多謝它及其所在星系的引力場帶來的引力透鏡效應，讓天文學家順藤摸瓜發現了它。
相關論文發表在3月29日的《英國皇家天文學會月刊》上。


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