在2016年12月12日,美国天文学会的研究亮点网站AAS NOVA上公布了国家天文台王竞研究员及其合作伙伴关于超大质量黑洞自旋起源的最新研究成果。这项工作得到了国际著名期刊《天体物理学快报》的发表,并且获得了国家自然科学基金的支持。
之前,科学家们通过观测发现,大质量超大质量黑洞(10^8-10^9M⊙)和小质量超大质量黑洞(10^6-10^7M⊙)可能来源于不同的演化途径。人们普遍认为大质量超大质量黑洞是由两个黑洞合并形成,而小质量超大质量黑洞则是在长时间吸积周围气体中逐渐增长。然而,小量级超大质量黑洞的自旋起源一直是一个未解之谜。
为了揭开这个谜团,王竞及其同事首先构建了一组射电选择的Seyfert 2型星系样本。在这些星系中,由于中心区域被尘埃环遮挡,其寄主星系不会因为中心黑洞吸积辐射而被淹没。然后,他们利用恒星动力学方法挑选出了31个具有~10^6-10^7M⊙中心黑洞质量的小品质Seyfert 2型射电选择性星系,并对它们寄主星系核球面亮度分布进行详细分析。
分析结果显示,小量级超大质量 黑洞射电辐射强度与寄主星系核球面亮度轮廓相关联。辐射强度越高,面亮度轮廓集中程度越低,更接近典型盘结构。这一发现在前人研究中尚未出现过。
经过排除所有可能性后,王竞等人明确指出,大大小量级超大的自旋起源完全不同。大尺寸 超大的自旋来自于两颗 黑暗合并,而小尺寸 超大的自旋来自于对周围气体的大规模吸积。此一结论为两类不同类型 超大的存在提供了有力的证据:即不论其大小,它们都有着不同的生成机制。