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台灣旅美天文學者發現史上最大黑洞，質量約為太陽的100億倍

104/10/21 7182

IC之音廣播電台｜

根據國際知名學術期刊《Nature》（自然）在2011年12月刊登的研究成果，在宇宙中非常明亮的星系核心，發現了天文史上目前所知最大的黑洞，質量大約是太陽的 100 億倍。這項新發現，是由台灣旅美天文學者馬中珮等人所發表，可能會改變科學界對黑洞的成因與星系結構的看法。

黑洞，是一種具有大質量與極高密度的星體。由於巨大的質量聚集在極小的範圍內，表面的強大重力場會捕捉一切的物質，甚至連「光」都無法逃脫，因此被稱為黑洞。目前天文學家還沒有直接觀察到黑洞的記錄，但有許多天體的特性符合黑洞理論的描述，例如知名的天鵝座 X-1星（讀音X-One），就是最早被列入黑洞候選名單的星體之一。

目前黑洞分為兩大類：一種稱作恆星黑洞，由恆星塌縮而成，質量約在太陽的 3 到 24 倍。另一種稱作超大質量黑洞，成因目前還不清楚，質量從太陽的 10 萬倍到 100 億倍都有可能。超大質量黑洞通常位在星系的核心，比方說我們所在的銀河系中心，就有一個 410 萬倍於太陽質量的超大黑洞。

測量黑洞的質量並不容易。目前測量超大黑洞質量的方法，是觀測環繞著星系中心運行的恆星，測量它繞著星系中心的黑洞公轉的平均速度。這個公轉運動是由黑洞的重力，也就是萬有引力，所維持的。假如距離相同，公轉速度越快，代表恆星被超大黑洞吸引的重力越大，也就是黑洞的質量越大。所以只要取樣幾十個不同位置的恆星，並測量速度，代入模擬系統中，就可求出星系中心超大黑洞的質量。

黑洞的名字裡有個「黑」，弔詭的是，黑洞的附近卻可能很明亮。原來，超大黑洞的強大重力會吸引星系中的所有物質，恆星及氣體在落入黑洞的同時，會釋放出大量的能量，在極高的溫度下也有極高的亮度。因此帶有超大黑洞的星系，往往有極為明亮的核心。

根據知名學術期刊《自然》在2011年12月，由台灣旅美天文學者馬中珮等人發表的結果：NGC 3842 及 NGC 4889 星系，都是核心非常明亮的巨大星系，研究小組使用位於夏威夷的雙子星天文台及凱克天文台，觀測星系的光譜，發現 NGC 3842 星系中心的超大黑洞，估計質量是太陽的 97 億倍，而 NGC 4889 則可能更高。

根據過去的研究，星系中心黑洞的質量與核心亮度大致為正比關係，但這次發現的超大黑洞質量卻超出預期許多。研究小組推測，這表示超大黑洞的產生過程，很可能比科學界原先猜測的還要複雜。

今天的科學關鍵字，就是我們的主題：

超大黑洞　supermassive black hole

感興趣的聽眾，也可以透過這個關鍵字，進一步查詢或做延伸閱讀。

【本單元由行政院國家科學委員會補助製播】
2012-01-08 16:55:00播出

黑洞(19) 質量(5) 恆星(23) 星系(6)

台灣旅美天文學者發現史上最大黑洞，質量約為太陽的100億倍

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