宇宙馬蹄鐵藏36億倍太陽質量黑洞 揭開愛因斯坦環之謎

天文學家在「宇宙馬蹄鐵」系統中發現了一個質量高達360億倍太陽的超大質量黑洞，這可能是迄今為止發現的最大黑洞之一。這項發現不僅揭開了愛因斯坦環形成之謎，更為我們理解宇宙結構提供了重要線索。

宇宙馬蹄鐵系統位於獅子座，由兩個星系組成，於2007年首次被發現。該系統呈現出一個獨特的光環現象，即愛因斯坦環。這種現象是由前景星系LRG 3-757的巨大質量所造成，其強大的引力使來自背景星系的光線發生彎曲和放大。

根據愛因斯坦在1915年提出的廣義相對論，大質量物體會扭曲時空結構，而這種扭曲會影響能量和物質的運動。即使光線原本是直線傳播，當經過像LRG 3-757這樣的大質量星系附近時，也會因時空彎曲而產生偏折，形成光環。

研究團隊利用智利阿塔卡馬沙漠的多單元光譜探測器（MUSE）和哈伯太空望遠鏡的觀測資料，分析LRG 3-757的強大引力透鏡效應以及周圍恆星的運動方式，最終確認了這個超大質量黑洞的存在。LRG 3-757的質量約為銀河系的100倍，而其中央黑洞的質量更是驚人。

目前已知最大的黑洞是Ton 618，質量約為660億倍太陽，其次是霍姆15A星系團中心的黑洞，質量為440億倍太陽。相比之下，LRG 3-757的黑洞雖然略小，但仍位列宇宙最大黑洞之列。

關於這個巨大黑洞的形成過程，天文學家尚未完全解開謎團。研究發現，其周圍恆星的運動速度相對較慢，且運動模式比預期的更有規律。這可能是由於過去星系合併時部分恆星被丟擲，或是黑洞曾經擁有強大的噴流抑制了恆星形成，又或者黑洞在早期快速吞噬了大量周圍恆星。

為了進一步探索這些問題，天文學家寄望於歐幾裡得太空望遠鏡。這架望遠鏡正在執行為期六年的任務，目標是繪製三分之一夜空的詳細影象。歐幾裡得預計將捕捉到超過10億個星系的影像，其中許多可能呈現出愛因斯坦環現象。

研究人員計劃利用歐幾裡得的觀測資料繪製兩張重要地圖：一張展示眾多愛因斯坦環，另一張則顯示重子聲學振盪。這些地圖將幫助科學家追蹤暗物質和暗能量，這兩種神秘成分被認為分別構成了宇宙大部分物質並推動其加速膨脹。

「在未來五年內，歐幾裡得任務預計將發現數十萬個引力透鏡系統，」研究作者在論文中寫道。「這個新發現時代將深化我們對星系演化以及重子物質與暗物質相互作用的理解。」