它的質(zhì)量相當(dāng)于60萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)，亮度卻只相當(dāng)于300個(gè)太陽(yáng)。

這張照片的中心有一個(gè)星系。它是銀河系最小最暗淡的衛(wèi)星系之一。

SIMBAD / Sloan Digital Sky Survey

韋布望遠(yuǎn)鏡在極早期宇宙中發(fā)現(xiàn)的神秘“小紅點(diǎn)”，其本質(zhì)仍是個(gè)謎。但最近一些科學(xué)家認(rèn)為，銀河系近旁一個(gè)異常暗弱的矮星系，有可就是由“小紅點(diǎn)”演化而來(lái)的。

這個(gè)矮星系名為Segue 1，距離我們約7.5萬(wàn)光年。Segue 1是銀河系最小最暗的衛(wèi)星系之一。其質(zhì)量相當(dāng)于60萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)，亮度卻只相當(dāng)于300個(gè)太陽(yáng)。

Segue 1的“質(zhì)光比”極高，這意味著它可能主要由暗物質(zhì)組成。但新研究結(jié)果指出了另一種可能——Segue 1之所以會(huì)擁有這種古怪的特點(diǎn)，更有可能是因?yàn)槠渲行拇嬖谝粋€(gè)大質(zhì)量黑洞。

由美國(guó)奧斯汀德州大學(xué)Nathaniel Lujan主持的一個(gè)科研小組近日在《天體物理學(xué)期刊通信》上刊文稱(chēng)，暗物質(zhì)和黑洞在星系動(dòng)力學(xué)中扮演著關(guān)鍵且重疊的角色。它們都不發(fā)光，但是它們的引力經(jīng)常交織在一起，共同影響著周邊的發(fā)光物質(zhì)——恒星。因此恒星的運(yùn)動(dòng)，可以告訴我們與這二者有關(guān)的信息。

但是由于這兩種引力同時(shí)存在，要確定它們?nèi)绾谓豢椇懿蝗菀住０滴镔|(zhì)之所以神秘，是因?yàn)槲覀兏静恢浪鞘裁?；黑洞同樣神秘，但相?duì)而言我們了解得比較多。幾乎所有大型星系中心都有超大質(zhì)量黑洞，而矮星系和不規(guī)則星系則不然。

Segue 1是一個(gè)橢球狀的矮星系，也是已知暗物質(zhì)與恒星的比例最高的星系之一。通過(guò)觀察恒星的運(yùn)動(dòng)，我們可以感知那里有質(zhì)量龐大卻不可見(jiàn)的物質(zhì)。但麻煩的是黑洞也是一樣。因此研究人員試圖通過(guò)模型來(lái)理解這兩種來(lái)源不同的引力是如何相互作用的。

銀河系周邊存在著很多衛(wèi)星系，其中就包括了Segue 1。

J. Bullock / M. Geha / R. Powell

由于Segue 1非?？拷y河系，銀河系產(chǎn)生的引力也在剝離星系中的恒星。研究人員首先需要確定哪些恒星的運(yùn)動(dòng)是由這種剝離導(dǎo)致的。一旦被確認(rèn)，它們就會(huì)被剔除。

然后研究人員根據(jù)剩余恒星的速度和運(yùn)動(dòng)方向繪制了一張三維星圖。最終發(fā)現(xiàn)Segue 1中心區(qū)域的恒星正在環(huán)形軌道上，緊密?chē)@星系中心作快速運(yùn)動(dòng)。

這表明Segue 1的中心存在黑洞。在矮星系中心發(fā)現(xiàn)黑洞并不令人吃驚，令人吃驚的是這個(gè)黑洞的規(guī)模。

通常來(lái)說(shuō)，矮星系內(nèi)的黑洞屬于中等質(zhì)量黑洞，質(zhì)量大約介于太陽(yáng)的100至10萬(wàn)倍之間。而Segue 1中心的黑洞超級(jí)龐大，質(zhì)量相當(dāng)于太陽(yáng)的45萬(wàn)倍，同時(shí)又是該星系恒星總質(zhì)量的10萬(wàn)倍。

一般而言，星系中心黑洞的質(zhì)量不會(huì)超過(guò)該星系恒星的總質(zhì)量。比如銀河系中心黑洞質(zhì)量相當(dāng)于太陽(yáng)的430萬(wàn)倍，而銀河系恒星的總質(zhì)量相當(dāng)于太陽(yáng)的600億倍。

如果Segue 1不是一個(gè)特例，那么這么高的質(zhì)量比，可能會(huì)顛覆當(dāng)前的星系演化理論。

研究人員推測(cè)，這個(gè)迷你的矮星系可能曾經(jīng)擁有更多的恒星。但由于銀河系的潮汐效應(yīng)，大多數(shù)恒星已經(jīng)流失?，F(xiàn)在的Segue 1只是一個(gè)殘留的內(nèi)核。

另外一種可能，即Segue 1就是韋布望遠(yuǎn)鏡在極早期宇宙中發(fā)現(xiàn)的那些“小紅點(diǎn)”。“小紅點(diǎn)”星系內(nèi)部都有活躍的黑洞，且它們的質(zhì)量與星系整體相比都顯得異常龐大。而這與Segue 1如出一轍。

研究人員稱(chēng)，由于Segue 1由暗物質(zhì)主導(dǎo)的推論被推翻，那么它的大部分質(zhì)量就應(yīng)當(dāng)存在于其中心的黑洞里。鑒于相似的質(zhì)量比，迷你且暗淡的Segue 1完全有可能就是從早期宇宙遺留至今的“小紅點(diǎn)”。且其他橢球狀矮星系中可能也存在這樣的情況。

Segue 1的特點(diǎn)和韋布望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的“小紅點(diǎn)”星系十分相似。

NASA / JWST

參考

One Of The Milky Way's Satellites Could Be A "Little Red Dot"

https://www.universetoday.com/articles/one-of-the-milky-ways-satellites-could-be-a-little-red-dot

Modeling the “Dark-matter Dominated” Dwarf Galaxy Segue 1 with a Supermassive Black Hole

https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ae0b4f