驚人發現：大麥哲倫星系核心藏有超大質量黑洞

天文學家在大麥哲倫星系（LMC）的核心發現了一個質量約為60萬個太陽的超大質量黑洞。大麥哲倫星系是銀河系的一個小型衛星星系。

藝術家描繪了一顆從大麥哲倫星系（右側）被丟擲的超高速星。當一對雙星系統過於接近超大質量黑洞時，強大的引力會將它們分開。其中一顆星被黑洞捕獲，進入緊密軌道，而另一顆則以極高速度（通常超過每秒數千公里）被丟擲，成為超高速星。插圖展示了這一過程：原始雙星的軌道路徑以交織線條顯示，其中一顆星被黑洞捕獲（插圖中心附近），而另一顆則被拋入太空（插圖右下角）。圖片來源：CfA / Melissa Weiss。

哈佛-史密松天體物理中心的Jesse Han博士及其同事表示：「銀河系的光暈中含有少量速度超過當地逃逸速度的恆星，它們的軌跡將帶它們進入星際空間。」

「產生這些超高速星的一種機制是希爾斯機制：當一對緊密雙星接近超大質量黑洞時，一顆星可能被捕獲，而另一顆則以超過每秒1000公里的速度被丟擲。」

在這項新研究中，天文學家以超高精度追蹤了銀河系外光暈中21顆超高速星的路徑。

他們對其中16顆星進行了分類，發現其中7顆與源自銀河系中心的超高速星一致。

然而，另外9顆星則與源自大麥哲倫星系中心的超高速星一致，該星系距離我們約16萬光年。

「從宇宙尺度來看，我們在隔壁星系發現了另一個超大質量黑洞，這真是令人驚嘆。」Han博士說。

「黑洞是如此隱秘，以至於這個黑洞一直就在我們眼皮底下。」

研究人員利用歐洲太空總署（ESA）的蓋亞任務資料，發現了大麥哲倫星系的黑洞。

他們還利用了其他天文學家最近獲得的關於這顆矮星系繞銀河系軌道的改進理解。

加州理工學院的天文學家Kareem El-Badry博士表示：「我們早就知道這些超高速星的存在，但蓋亞任務提供了我們所需的資料，讓我們能夠確定它們的來源。」

「透過將這些資料與我們新的理論模型結合，我們做出了這一驚人的發現。」

哈佛-史密松天體物理中心的天文學家Scott Lucchini博士說：「我們對這些資料的唯一解釋是，在我們鄰近的星系中存在一個巨大的黑洞。」

「因此，在我們的宇宙鄰居中，不僅僅是銀河系的超大質量黑洞在驅逐恆星。」

這項發現的論文將發表在《天體物理學雜誌》上。

_____

Jiwon Jesse Han et al. 2025. Hypervelocity Stars Trace a Supermassive Black Hole in the Large Magellanic Cloud. ApJ, in press; arXiv: 2502.00102