Leo I:矮星系也拥有超大质量黑洞

银河系中心的超大质量黑洞的质量可以达到太阳的400万倍以上,但是银河系的一个卫星星系——Leo I(狮子座矮星系)的中心黑洞的质量居然也有300万太阳质量,和银河系中心的黑洞几乎差不多大小。

而Leo I只是一个矮星系,它的直径只有2000光年,整个矮星系的质量也只有大约2000万~3000万个太阳质量,也就是说它的中心黑洞的质量相当于整个星系质量的十分之一甚至更多,相比较而言,银河系中心超大质量黑洞只有整个银河系的十万分之二。

艺术家假想中的Leo I超大质量黑洞
艺术家假想中的Leo I超大质量黑洞

Leo I距离我们很遥远,大约有82万光年,是银河系最远的卫星星系之一。Leo I中心的超大质量黑洞还是仅次于银河系中心黑洞的距离我们第二近的超大质量黑洞。

其实这样拥有超大质量黑洞的矮星系在宇宙中并不算很少见,比如在2014年的时候,天文学家就发现了一个总质量为1.4亿倍太阳的矮星系中,有一个质量超过2100万太阳质量的超大质量黑洞,比银河系中心的黑洞还要大4倍,但是这个矮星系却只有银河系的2000分之一。在2017年的时候,天文学家又发现了两颗拥有超大质量黑洞的矮星系:中心超大质量黑洞分别为440万和580万个太阳质量,分别占其宿主星系质量的13%和18%,都是一些比例很夸张的矮星系。

通常情况下,矮星系一般是不会存在如此大的超大质量黑洞,所以对于这类矮星系,目前科学家还不太清楚它究竟是如何拥有如此大质量的黑洞。

超微弱的银河系伴星系Leo I看起来像是明亮恒星Regulus右侧的一个微弱斑块。
超微弱的银河系伴星系Leo I看起来像是明亮恒星Regulus右侧的一个微弱斑块。

再说回来Leo I这个矮星系,它的奇特之处不仅仅是拥有一个不成比例的超大质量黑洞,它还是一个金属丰度非常低的矮星系,大约只有太阳的百分之一。

根据科学家的推断,Leo I星系在60亿年和20亿年前分别有过一次比较集中的恒星形成时期,该星系中70%到80%的恒星都是这两个时间形成的。同时在Leo I中也没有发现任何一颗年龄超过100亿年的恒星。

但是在大约10亿年前,Leo I中的恒星形成速度似乎突然下降到了可以忽略不计的程度。也就是说这个矮星系中的绝大多数的恒星年龄都超过10亿年了,在那以后就几乎没有几个新形成的恒星。

科学家推测这可能是因为在10亿年前,Leo I因为靠近银河系,被银河系剥离了它的一部分气体物质,从而导致其自身的恒星形成率大大的降低。

当然,这个降低也不是降为0的,实际上在2亿年到5亿年前,也还是有少量恒星形成的。

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