M87星系（又稱室女座A星系）黑洞是位於M87星系中心的巨大黑洞，科學家是利用位於夏威夷莫納克亞的8.1米的弗雷德里克C吉列雙子座望遠鏡在夏威夷發現這個巨大黑洞的，它距離太陽系約5500萬光年。其體積巨大，是太陽的680萬倍，足以吞噬整個太陽系。研究學者認為過去某段時間裡，幾百個小黑洞融合一體形成了這個巨大黑洞。相比而言，銀河系中心的黑洞只有這個M87黑洞的千分之一大小。
台北時間2019年4月10日晚9時許，包括中國在內，全球多地天文學家同步公布了黑洞“真容”。該黑洞位於室女座一個巨橢圓星系M87的中心，距離地球5500萬光年，質量約為太陽的65億倍。它的核心區域存在一個陰影，周圍環繞一個新月狀光環。愛因斯坦廣義相對論被證明在極端條件下仍然成立。
基本介紹
- 中文名：M87星系黑洞
- 外文名：Powehi
- 位於：M87星系的中心
- 距太陽系：約5500萬光年
- 距離地球：5500萬光年
- 質量：約為太陽的65億倍
研究歷史,形態特徵,價值意義,漫遊現象,
研究歷史
2010年，荷蘭研究小組報告稱該黑洞在偏離自己的星系“家園”，且其規模之巨大很可能由於它是兩個單獨黑洞合併而成的。這期間，很多關於M87黑洞的看法出爐，不過即使是最大膽的假設，也只試想它可能會有30億倍太陽質量，比其真實分量少了一半還多。但要知道通常天文概念所述的“超大質量黑洞”，不過只是10倍至10萬倍太陽質量的範圍。
科研小組利用夏威夷雙子望遠鏡的光譜設備和自適應光學系統，輔之以麥克唐納天文台的望遠鏡進行觀測，將獲得的星群平均移動速度、星系外緣恆星運動狀態和星系總質量等數據輸入計算機進行精確模擬，最終生成了M87星系黑洞的質量——約66億倍於太陽質量（誤差正負4億倍太陽質量），其黑洞事件視界（天文學中黑洞的邊界，在此邊界以內光無法逃逸）甚至是海王星軌道的4倍。
2019年4月10日，天文學家證實了M87星系黑洞，它的存在震驚天文學界。利用黑洞陰影圖像顯現出黑洞，DTC與中國合作，一齊證明了黑洞的存在。
形態特徵
M87星系黑洞質量是太陽的約64億倍，體積是太陽680萬倍，沒有任何物質能逃脫，即使是光也不能。研究學者認為過去某時幾百個小黑洞融合一體形成了這個巨大黑洞。相比而言，銀河系中心的黑洞只有這個黑洞M87的千分之一大小，而銀河系中心黑洞之前科學家推測的質量約為太陽質量的430萬倍，無論體積和質量都是迄今為止觀察到的最大的一個黑洞。
價值意義
帕薩迪納加州理工學院的天文學家喬治·喬爾戈夫斯基參與了M87星系黑洞研究，他說：“對此類物體未來的觀測可以幫助了解真正的黑洞。尚未有關於視界存在的直接的觀測證據。視界是黑洞存在最直接最真實的證據。”
在未來十年，天文學家計畫將全世界的望遠鏡聯接起來，形成一個巨大的陣列，而這將極大的提高觀測和發現此類黑洞的機率。
這個黑洞的發現確認及此前哈勃望遠鏡觀察到的M87超質量黑洞噴射的照片對科學家了解宇宙、星系起源及恆星演變有非常重要的意義。
漫遊現象
美國羅切斯特理工學院、佛羅里達理工學院和英國蘇塞克斯大學天文學家組成的研究小組表示，利用哈勃太空望遠鏡，他們在M87星系中心觀察到超大質量黑洞位置發生變化（出現位移）的現象，並認為超大質量黑洞也許常常會在星系中心區漫遊。
最有可能導致超大質量黑洞在星系中心出現位移的原因是兩顆年齡較大、質量較輕的黑洞過去發生了合併。研究小組負責人、佛羅里達理工學院物理和太空科學系助理教授丹尼爾·拜切爾多表示，他們同時還發現M87星系中圓錐形的射流可能在推動超大質量黑洞在星系中心漫遊。
研究M87星系是羅切斯特理工學院物理教授安德魯·羅賓遜指導的哈勃太空望遠鏡探索項目的組成部分，他說：“研究中最令人感興趣的是發現的或許是黑洞合併的標識，它對尋找引力波和建立黑洞合併演示系統模型的人們來說具有極大的吸引力。天體理論預測，當兩個黑洞合併時，新形成的黑洞會因引力波噴射而受到反衝力，導致其在星系中心出現位移。”
羅切斯特理工學院物理系教授大衛·梅利特補充說：“一旦受到反衝力，超大質量黑洞將需要經過長達數百萬年至數十億年的時間才會停止漫遊，特別是在像M87這樣巨大的、四面擴散的星系中更是如此。因此，探尋超大質量黑洞位移是認識星系合併歷史的有效途徑。”
由於許多星系具有與M87星系相似的特性，因此有可能超大質量黑洞經常性地在它們的星系中心漫遊。然而，潛在漫遊十分微細，研究人員需要依賴哈勃太空望遠鏡來發現它們。
無論超大質量黑洞在星系中心漫遊的機理為何，其意義在於傳統超大質量黑洞存在著必須的位移，它們不再像過去那樣被假定固定在星系的中心。這將有可能對基礎天文學部分領域帶來影響，提出某些有趣的問題。 佛羅里達理工學院物理和太空科學副教授埃里克·帕爾曼認為，特別引人思考的問題涉及人類地球所處的星系預計在大約30億年後將與仙女座星系的合併。兩星系合併的結果可能是出現類似於M87星系的活躍型橢圓星系。由於兩星系中心均有超大質量黑洞，因而合併後，超大質量黑洞可能會在星系核中遊蕩數十億年。
M87星系黑洞的漫遊現象還可能由巨型吸引子引起。對星系自身的本動速度的研究發現，在幾千萬秒差距範圍內，似乎所有星系在受著一個“巨吸引子”的控制而大尺度流動。這個巨吸引子的中心位於長蛇座與半人馬座之間的方向，距離約為43兆秒差距，總質量達5億億m⊙，相當於50萬個銀河系的質量。
在延伸的宇宙中，所有觀察者都將自己視為延伸的中心。所有的星系團根據與觀察者相應的距離以一定速度越來越遠離其他所有星系團——這一大規模運動模式被稱作“哈勃流動”。但結果證明局部的超星系團——包括銀河系、處女座星系和千萬個其他星系——會偏離純哈勃流動時遵循的軌道。事實上，超星系團在以600千米/秒的速度向半人馬座星群移動。
1990年，美國天文學家艾倫·德雷斯勒和桑德拉·費伯提出，受到一個集中了巨大質量的引力場—— 被稱作“ 巨型吸引子”——的拉力，地球與鄰居正像一條河一樣朝那個方向流動。據估計這一巨型吸引子距地球約1.47億光年，遺憾的是，它的大部分都隱藏在銀河系的塵埃後面了。人們還估計它的總質量有5的1016次方個太陽大。
在巨型吸引子控制的區域迄今只發現約7500個星系，因此這一質量約90%的部分是以未知的“ 暗物質”形式存在的。暗物質控制著銀河系自轉的某些方面以及星系間的引力相互作用。人們雖然“看不見”，但它肯定產生引力作用。確定暗物質的組成部分是現代宇宙論最大的挑戰之一。
已經有人提出幾種建議，或許周圍的球形區域給含有巨量壓縮光環物體的每個星系都“ 罩上了光環”。這些物體可能是噴出的木星大小的行星、微弱的褐色小恆星、寒冷的白色小恆星或恆星質量的黑洞。或許暗物質的成分是寒冷的弱相互作用的巨大微粒，這些微粒流過太空，恰好穿過地球，沒有與正常的原子、電子或輻射相互影響。或許它溫度高，採取的形式是巨量微中子，其問題比答案還要多。
