最孤独的黑洞可能也是最饥饿的

深空中的螺旋星系(图片鸣谢:欧空局/哈勃&美国国家航空航天局和N. Grogin (STScI)，鸣谢:朱迪·施密特)

（蜘蛛网eeook.com）据美国太空网（Sharmila Kuthunur）：新的研究表明，在宇宙沙漠中星系中心的超大质量黑洞，邻居很少，恒星养料很少，但仍然比星系中更拥挤的地区的黑洞更经常地咀嚼物质。

在过去的十年里，天文学家一直在争论星系合并——类似于银河系和仙女座星系之间正在进行的合并——是否是从星系中剥离物质并将其输送到中心巨大黑洞的主要触发因素。新的观察发现，在被称为宇宙空洞的宇宙孤独切片中，有超过20，000个“饥饿”黑洞，表明当较少的互动邻居打断它们时，这些看不见的野兽会更频繁地“吃零食”。

“这些发现挑战了我们目前对星系如何演化的理解，”弗吉尼亚詹姆斯麦迪逊大学的天体物理学教授Anca Constantin在一份声明中说，他是这项研究的共同领导者。

宇宙空洞本质上是“三维空间气泡”，其中一些跨越5亿光年，只包含少数几个星系——如果有的话。也被称为宇宙的荒地，宇宙空洞被认为占了我们宇宙的一半，并容纳了20%的银河系人口。

越来越多的证据表明，银河系也包含在一个半径至少10亿光年的球形空洞中，这比平均宇宙空洞大7倍。研究人员说，宇宙中剩下的80%的星系都诞生在更加拥挤的区域，那里有50到1000个星系聚集在星系团中。

80%的星系生活在宇宙中人口更稠密的角落，它们挤得足够近，相互之间发生引力作用，最终合并。在这个过程中，星系相互剥离物质，这反过来又滋养了其中心的超大质量黑洞。然而，物质是如何被引入黑洞，从而开始“吃周围的物质”的，这一点一直有很大的争议，Anish Aradhey说，他刚从弗吉尼亚州的哈里逊堡高中毕业，上周在新墨西哥州的美国天文学会会议上共同领导了这项新研究。

合并理论缺乏对黑洞如何在星系中生长的有力解释，这些星系在其宇宙邻居中没有朋友，因此彼此不相互作用，这一过程被认为是获得恒星食物所必需的。因此，为了更多地了解黑洞究竟是如何开始进食的，Aradhey和他的团队研究了“天空中最孤独的星系，称为宇宙空洞”中的“饥饿”超大质量黑洞，他说。

“如果星系不必通过相互作用、剥离和其他过程与邻居竞争燃料，它们更有能力将燃料导向超大质量黑洞的中心，”Aradhey说。

宇宙中星系分布的一个约3000万光年宽的“切片”(左图)。空洞显示为蓝色阴影区域，其中的星系用红点标记。右边的缩略图显示了一个空洞星系，在其中心隐藏着一个正在积极吸积的超大质量黑洞；这种活动是通过波动的中红外亮度测量揭示的。(图片鸣谢:k .道格拉斯(罗彻斯特大学)、SDSS、a .阿拉迪(哈里逊堡高中&詹姆士·麦迪森大学))

使用美国宇航局的宽视场红外巡天探测器(WISE)天空测绘望远镜收集的八年数据，Aradhey的团队研究了大约29万个星系的亮度如何随时间变化，并发现了超过2万个活跃的喂养黑洞，这些黑洞隐藏在以前的搜索中。

过去对空洞星系的调查侧重于光学或中红外波长的搜索，后者依赖于探测到的光来对星系内的活动进行分类:光越蓝，恒星形成越强烈，而红光则表明来自以物质为食的饥饿黑洞的发射。然而，空洞星系拥有大量的恒星形成，因此发出更蓝的光，这“淹没”了它们内部喂养黑洞的光，从而掩盖了它们的存在，Aradhey说，这解释了为什么过去的研究错过了它们。

相反，他的团队研究了红外光亮度随时间推移的波动，这揭示了喂养黑洞的存在，该团队发现，这种活动在中小型星系中比大型星系更常见。

Aradhey说:“如果你愿意的话，当较小的星系被单独留下并且不与它们的邻居互动时，它们似乎更有效地吃零食。”