北京时间4月9日，据英国《新科学家》杂志报道，如何衡量质量是太阳数百万至数十亿倍的超大质量黑洞？目前科学家采用了一种新方法——通过观测围绕黑洞的星系旋臂便很容易推断黑洞的质量。

 

天文学家小组推断螺旋星系中心存在着较大的黑洞，星系旋臂会紧紧地环绕着较大质量的黑洞。如果这种推断成立，其中的简单关系将使研究人员很容易发现80亿光年之遥超级黑洞的质量是之前观测一些黑洞质量的数千倍。阿肯色州立大学马克·西加尔和同事们对包括银河系和附近的仙女座星系等37个星系进行了观测研究。

 

研究结果显示，拥有最小质量黑洞的星系的螺旋手臂伸展角度达到43度，而那些拥有最大质量黑洞的星系的螺旋手臂从星系中心分裂伸展角度非常狭小，仅为7度。据悉，这并不是天文学家第一次关注超大质量黑洞存在的关联性，黑洞是不可见的，但是其周围的星系却可以观测到，进而揭示黑洞质量的秘密。

 

之前研究人员曾观测发现位于星系中心的恒星出现较大膨胀部分暗示着该星系中存在着大质量黑洞，西加尔告诉《新科学家》记者，“然而评估恒星的膨胀部分非常遥远，其间存在许多不确定性。”

 

同时，天文学家通过研究环绕黑洞的恒星运动状况来衡量黑洞的质量大小，恒星运动速度越快，则黑洞的质量越大。但是只有在数千万光年距离以内的星系中的恒星才可观测其运行。西加尔说，“由于距离的遥远，基本的方法很难应用，因为清晰度较差，甚至哈勃太空望远镜也无法进行观测。而观测星系螺旋手臂的方法很容易对遥远的星系黑洞进行判断。”

 

西加尔称，许多遥远的黑洞更让天文学家们着迷，因为由于距离遥远天文学家所观测到的遥远星系和黑洞正是它们处于宇宙早期的情景。

 

探测黑洞质量的研究过程，天文学家也可揭示星系是如何进化的，以及宇宙重要组成部分暗物质受压制的过程。星系的形成被认为处于神秘暗物质的巨大摇篮之中，暗物质只有通过可见物质的重力牵引作用才能被探测到。

 

西加尔说，“虽然未得到充分的证实，但暗物质的重力引力可指示星系手臂的延伸程度，星系中心膨胀部分的重量以及星系内黑洞的质量大小。”

 

该研究小组下一步研究对象是更遥远活跃的黑洞，这种类型的黑洞正处于吞噬周围环境物质的状态。它们要比“安静”的黑洞更容易被探测到，但是它们为数不多十分罕见，而且通常只有在距离地球50亿光年范围之内才能被探测衡量质量大小。

 

西加尔强调称，目前研究小组希望证实星系螺旋手臂与黑洞质量之间的关系不会随着星系的进化而发生改变，我们必须搞清楚两者之间的关联与星系进化过程并没有关系。