ALMA确定NGC 3258中超大质量黑洞的质量

使用阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列(ALMA)的天文学家观测到位于NGC 3258中心的超大质量黑洞的动态影响范围，NGC 3258是一个距离地球约1亿光年的巨大椭圆星系，并确定这个黑色洞的重量达到惊人的22.5亿太阳质量。

天文学家使用各种方法来测量黑洞质量。

在巨大的椭圆星系中，大多数测量来自观测黑洞周围恒星的轨道运动，采用可见光或红外光。

另一种技术是在气体云中围绕黑洞旋转使用天然存在的水脉泽，提供更高的精度，但这些脉冲非常罕见，几乎只与具有较小黑洞的螺旋星系相关联。

ALMA团队最近开创了一种研究巨型椭圆星系中黑洞的新方法。

大约10%的椭圆星系在它们的中心包含定期旋转的冷，致密气体盘。这些圆盘含有一氧化碳气体，可以用毫米波长的射电望远镜观察到。

通过利用一氧化碳分子发射的多普勒频移，天文学家可以测量轨道气体云的速度，ALMA可以解决轨道速度最高的星系中心。

加州大学欧文分校的天文学家Aaron Barth教授说：“我们用ALMA对附近的椭圆星系进行了多年的调查，以发现和研究围绕巨大黑洞旋转的分子气体盘。”

“NGC 3258是我们发现的最佳目标，因为我们能够追踪靠近黑洞的磁盘旋转，而不是任何其他星系。”

由于黑洞的引力，NGC 3258的磁盘内部区域比外部部分更快。

ALMA数据显示，磁盘的旋转速度从其外缘的620,000英里/小时(100万公里/小时)上升，距离黑洞约500光年，到磁盘中心附近超过190万英里/小时(300万公里/小时)。与黑洞的距离仅为65光年。

天文学家通过模拟圆盘的旋转来确定黑洞的质量，占星系中心区域恒星的额外质量以及其他细节，例如气态圆盘略微翘曲的形状。

快速旋转的清晰检测使得研究人员能够以高于百分之一的精度确定黑洞的质量，尽管他们估计测量中存在12%的额外系统不确定性，因为与NGC 3258的距离不是很精确。

即使考虑到不确定的距离，这也是银河系外任何黑洞最精确的质量测量之一。

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