林彥興
最近一篇新的論文指出，天文學家可能發現了被從星系中彈射出的超大質量黑洞。
故事是這樣的：
去年九月，一組天文學家在使用哈伯太空望遠鏡研究矮星系 RCP 28 時，意外在影像中發現一條細長的亮帶，從一個年輕、緻密的不規則星系中向外延伸。一開始，天文學家以為這只是宇宙射線造成的雜訊，但是仔細一看就發現，這條亮帶同時出現在不同波段的多張影像中，代表這不是儀器問題或是雜訊，而是真的天體。
為了解這個神秘天體的來歷，天文學家們隨即調用凱克望遠鏡觀測亮帶與星系的光譜，再加上來自加法夏望遠鏡的舊資料，團隊測量出這個系統距離我們約 110 億光年，亮帶的大小約是 20 萬光年左右，並獲得了亮帶的總亮度、發射譜線強度等資訊。
有了這些資訊，天文學家就能夠開始推測亮帶究竟是什麼東西。
它是來自星系中心的黑洞噴流嗎？不太可能，因為如果是黑洞噴流，它在無線電和 X 射線波段都應該相當明亮，但過去的觀測（VLASS/Chandra）都沒有看到過。
那會不會是星系中心的噴流前進的路途中擠壓星系外的氣體形成的恆星呢？也不太可能，因為這種機制很難製造出這麼細長的結構。
否決多個可能情況後，團隊最終認為，這可能是從星系中心被「拋射」出來的超大質量黑洞，在穿越星系外的氣體時留下的痕跡。
過程大概是這樣的：
1. 很久以前，兩個星系合併，其中的超大質量黑洞因此形成了超大質量黑洞雙星。
2. 接著，合併後的星系與另一個星系又發生合併，又一顆超大質量黑洞掉入星系的中心。
3. 在彼此的重力吸引下，其中一顆超大質量黑洞被另外兩者以秒速 1600 公里拋射出去。
4. 被拋射出去的黑洞穿過星系外的氣體，沿路形成的震波壓縮氣體，觸發新恆星的形成，因此留下明亮的軌跡。
傳統上人們總是認為，超大質量黑洞多半都乖乖待在星系中心，即使有少數超大質量黑洞遊蕩在星系之外，也會相當難以觀測。但如果這次觀測的結論無誤，代表這類被拋射出星系之外的超大質量黑洞不只存在，而且是能夠被觀測到的。相信此時此刻，已經有不少天文學家試圖在哈伯和其他望遠鏡的公開影像中搜尋這類天體的身影了。
論文傳送門：
van Dokkum, et al., "A candidate runaway supermassive black hole identified by shocks and star formation in its wake". 2023 ApJL accepted.
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