我们都知道银河系中心存在一个巨大的黑洞。它被称为 人马座 A* （简称 Sgr A*），质量相当于 400 万个太阳。几周前我们看到了它的无线电图像，显示了它的吸积盘。

所以，我们知道它就在那里。天文学家可以在它偶尔吞噬物质时绘制它的行为图，他们可以看到它如何影响附近的恒星。

天文学家仍在试图了解的是人马座 A* 是如何形成的。

答案看起来涉及到更小的黑洞，尤其是来自所谓的矮星系的黑洞。根据 北卡罗来纳大学教堂山分校的天文学家上周在《天体物理学杂志》上发表的一篇论文，那里有一个完整的宝库。

这些东西位于许多矮星内部，可能为大型星系中超大质量黑洞的生长提供了一个缺失的环节。

大质量（和超大质量）黑洞及其巢穴

所以，让我们再深入一点，从超大质量黑洞开始。

它们潜伏在许多许多星系的心中。这些怪物拥有数百万或数十亿的太阳质量。他们是怎么变得这么大的？

答案涉及我们在天文学和行星科学中看到的一个主题：分层模型。这是一种奇特的说法，即大事物是由小事物创造的。

例如，行星开始时是尘埃颗粒粘在一起形成岩石，然后撞击在一起形成小行星，小行星碰撞形成小行星，这些小行星相互碰撞形成行星。

星系的形成也有自己的层次模型。是什么造就了这些恒星城市之一？像银河系这样的星系最初是早期宇宙中的气体集合。

这种气体形成了恒星，它们进化、死亡并散布了它们的物质，以帮助创造新一代的恒星（及其行星）。

在许多意义上，矮星系更像是原始星系，而不是演化的螺旋星系和椭圆星系。

好的，所以我们在这里简化了一些事情来看看一个占据整个教科书的复杂主题。而且，这甚至在我们进行星系合并之前。

从小孩子成长为一个大星系

让我们更仔细地看看银河系的过去。它有广泛的合并历史，可以追溯到数十亿年前。它开始于大约 140 亿年前的婴儿（也许是侏儒）。其他小家伙与它合并。

最终，我们得到了我们今天都知道和喜爱的家庭星系。（我们不要忘记，事实上，它会在数十亿年后与仙女座星系合并。）

所以，那些融合形成现在银河系的小家伙；机会很好，有些是侏儒。他们是大螺旋和椭圆的小表亲。一个典型的可能有一千到十亿颗恒星，并且具有不规则的形状。

他们的恒星是天文学家所说的“贫金属”（意味着它们主要是氢和氦）。而且，这些奇怪的小星系像萤火虫一样聚集在一些较大的星系周围。有时他们甚至会被抓住并吞没。

银河系有大约 20 个左右围绕它运行。一个——射手座矮人——在你读到这篇文章时正在被蚕食。它多次穿越我们的银河系。

像这样的矮星系似乎可以将所谓的“生长黑洞”作为其结构的一部分。我们怎么知道呢？天文学家找到了调查附近宇宙的方法，以寻找具有这种不断增长的黑洞的候选矮星系。

在所有小地方寻找黑洞

北卡罗来纳团队实际上发现了许多这样的小矮人。这一切都始于他们提出问题：超大质量黑洞从何而来？

答案似乎是它们通过与其他黑洞的碰撞而生长。这以分层模型的方式是有意义的。

小型恒星质量黑洞可能会发生碰撞，尤其是在拥挤的环境中（如矮星系或稠密的星团）。最终，它们形成了更大规模的。

在大而明亮的星系中可以看到这种“不断增长的黑洞”，但矮星呢？他们能拥有吗？如果有，那么在如此小的星系中它们的数量有多少？而且，它们能否成为理解超大质量黑洞生长的关键？

为了得到所有这些问题的答案，由 UNC-Chapel Hill 教职员工 Sheila Kannappan 和 Mugdha Polimera 领导的团队开始工作。

他们分析了来自几项调查的星系数据，以寻找黑洞增长的证据。该团队寻找明亮的发射，就像你看到的表明恒星形成或黑洞吸积盘周围的发射一样。

他们的数据来自斯隆数字巡天，加上当地体积的解析光谱 (RESOLVE) 和环境上下文目录 (ECO)。

他们发现了在相当大比例的矮星系中不断增长的黑洞的证据。这些星系有时会因为对更亮、更大的星系的调查被“抛弃”，因为它们的排放没有（或没有）被很好地理解。

事实证明，它们是黑洞研究的宝库。

明亮的发射揭示了黑洞

线索在于这些黑洞周围区域发出的强烈辐射。

坎纳潘将这个黑洞的发现与地球上某些地方熟悉的光源进行了比较。

“就像萤火虫一样，我们只有在它们被点亮时才能看到黑洞——当它们正在生长时——而被点亮的黑洞让我们知道有多少我们看不见，”她说。

从本质上讲，Kannapan 和他的团队谈论的是在它们的中心有活跃黑洞的矮星系（换句话说，活跃的星系核）。

当然，矮星系可能有强辐射还有其他原因。例如，矮星可能会发生大规模的恒星形成。这种活动也会导致明亮的光谱发射。

“我们都很紧张，”波利梅拉说。“我想到的第一个问题是：我们是否错过了仅靠极端恒星形成就能解释这些星系的方法？”

Polimera 花了数年时间研究这些矮星系活动星系核的任何替代解释。在排除所有其他可能性之后，不断增长的黑洞最适合数据。

对生长的黑洞怪物的影响

在矮星系中发现不断增长的黑洞将我们带回到银河系及其中心黑洞。

根据北卡罗来纳州研究的影响，人马座 A* 很可能像我们的银河系一样增长。它过去的合并不仅混合了恒星，而且每个矮星也可能带来了自己不断增长的黑洞。

他们必须去某个地方，对吧？那么，为什么他们不互相吸引（原谅双关语）以增加 Sgr A* 的伟大？

“我们发现的黑洞是超大质量黑洞的基本组成部分，就像我们银河系中的黑洞一样，”坎纳潘说。“我们想了解他们很多。”