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科学家计算出巨型黑洞大小：66亿倍太阳质量
关键词： 太阳质量 巨型黑洞 吸积盘 双星系统 凯克望远镜 活动星系核 最大质量 银河系中心 科学家 计算过程
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这是一幅艺术想象图，模拟的是未来当我们的技术可以允许我们看到M87核心时将会看到的景象。大量气体围绕在中央黑洞周围的吸积盘上，不断流向黑洞视界范围内。图像中间的黑色部分就是黑洞本身，即视界定义的范围，在这一范围以内，任何物质都无法逃逸。
这是其中一个新近发现的“双黑洞”。左侧的图像来自斯隆数字巡天项目（SDSS）。而右侧的图像来自凯克天文台，其分辨率允许辨别出两颗紧靠在一起的活动星系核，它们的强大能量来自黑洞的驱动。
北京时间1月14日消息，天文学家们近日表示，得益于一种新的方法，他们已经得到了有关我们附近宇宙中最大质量黑洞确切的质量和大小估算值。
一直以来，天文学家们一直都知道在M87星系的核心存在一个超大质量黑洞，但是关于它究竟有多大，学术界则意见不一。一些意见认为这个黑洞大约具有30亿个太阳质量。不过，在2009年，美国德克萨斯大学麦克唐纳天文台的卡尔·吉布哈特(Karl Gebhardt)采用新方法对已有数据进行分析后给出了不同的答案：64亿倍太阳质量。
“不过这还有很大的不确定性，”吉布哈特说。近日，他和他的同事们正式宣布了他们使用更精确的数据进行计算的结果。这些数据来自夏威夷双子天文台以及麦克唐纳天文台的观测。计算显示，M87中央黑洞的质量不会小于66亿倍太阳质量，误差正负4亿倍太阳质量。
对于一个距离我们仅有5000万光年的星系，这个消息不坏。
吉布哈特在此间正在西雅图召开的美国天文学会(AAS)冬季会议上对记者表示：“在离开我们这么近的距离上，存在这样的大质量星系和黑洞，非常令人激动。你知道，这个距离真的就相当于是我们的后院一样。”
这项研究已经被《天体物理学杂志》接受，即将发表。
观测和计算过程
吉布哈特的小组运用了双子望远镜上的一种设备，名为“近红外场光谱仪”。它能测量围绕黑洞运行的恒星的速度。当然这台望远镜不能直接看清单个的恒星，但是借助自适应光学系统，这台光谱设备的分辨率足以帮助小组研究人员确定星群的平均移动速度。自适应光学系统是一种通过计算机控制的微调系统，用以计算并补偿由于大气扰动产生的光学成像模糊现象，从而大幅提高地面望远镜的成像质量。
而另一方面，吉布哈特的同事，他的研究生杰里米·穆菲(Jeremy Murphy)则在麦克唐纳天文台，使用哈兰·史密斯望远镜(Harlan J. Smith Telescope)上的一台设备来追踪M87星系外缘恒星的运动状态。VIRUS-P光谱仪收集“天空的星光”，并判断这整个星系的总质量，包括围绕星系边缘分布的暗物质。计算的结果是5.7万亿倍太阳质量。
所有这些结果被输入计算机以便生成一个电脑模型，最后的计算结果是一个约66亿倍太阳质量的黑洞，视界直径达200亿公里。“这差不多是冥王星轨道距离的三倍，这个黑洞能毫不费力地吞下整个太阳系。”
吉布哈特表示，他的小组的工作显示了我们有能力判断遥远星系中黑洞的质量，只要我们能运用高精度的设备测量出其周围的恒星运动数值。他说：“这给了我们信心去对更遥远的星系进行测量研究。”
其中就有这样一个星系，距离地球达35亿光年，据称含有一个180亿倍太阳质量的黑洞。如果被证实，这将使M87中央的超大质量黑洞相形见绌。但是目前的这一估算值是建立在间接的数据基础之上的，吉布哈特希望他能运用第一手的测量数据去做出更好的判断。