一對(duì)超大質(zhì)量黑洞圍繞彼此旋轉(zhuǎn) 或1億年后合并釋放引力波

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2024-09-12 21:00:04 觀察者網(wǎng)

天文學(xué)家在MCG-03-34-64星系中心有了突破性發(fā)現(xiàn)，這是距離地球8億光年的一個(gè)星系。他們?cè)谶@里找到了目前所知距離最近的一對(duì)超大質(zhì)量黑洞,，二者相距僅約300光年,，并正圍繞彼此旋轉(zhuǎn)。這類現(xiàn)象在宇宙中頗為罕見(jiàn),，研究結(jié)果于9月9日發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志》上。

這一發(fā)現(xiàn)始于美國(guó)哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)，當(dāng)望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)MCG-03-34-64星系中心時(shí),，意外記錄到了三個(gè)衍射星芒。這一不尋常的現(xiàn)象引起了哈佛-史密松森天體物理中心安娜·特林達(dá)德·法爾康及其團(tuán)隊(duì)的關(guān)注,。通過(guò)進(jìn)一步利用錢德拉X射線天文臺(tái)和新墨西哥州的甚大天線陣進(jìn)行的多波段觀測(cè),，研究團(tuán)隊(duì)確認(rèn)這兩個(gè)光源實(shí)為兩個(gè)超大質(zhì)量黑洞，它們不僅釋放X射線,，還伴有高能無(wú)線電波,，構(gòu)成了雙活動(dòng)星系核。

法爾康解釋,，結(jié)合光學(xué),、X射線及無(wú)線電波觀測(cè)數(shù)據(jù)，可以明確這是兩個(gè)非常接近的黑洞相互作用的結(jié)果,。黑洞在相互旋轉(zhuǎn)中吞噬周圍物質(zhì),，產(chǎn)生強(qiáng)烈的輻射。她強(qiáng)調(diào),，在鄰近宇宙中遇到這種情景實(shí)屬少見(jiàn),，暗示該星系經(jīng)歷了不同尋常的演化過(guò)程。

然而,，哈勃圖像中的第三個(gè)星芒至今身份不明,，還需后續(xù)數(shù)據(jù)來(lái)揭秘。據(jù)推測(cè),，這對(duì)黑洞曾分別是兩個(gè)獨(dú)立星系的核心,，在一次星系合并事件中被拉近，未來(lái)約1億年內(nèi),，它們將逐步靠近直至合并,，期間可能釋放出引力波。引力波是時(shí)空扭曲的表現(xiàn),，盡管目前的技術(shù)如LIGO已能探測(cè)到恒星級(jí)黑洞合并產(chǎn)生的引力波,，但對(duì)于超大質(zhì)量黑洞合并釋放的長(zhǎng)波引力波仍力有未逮。

歐洲航天局計(jì)劃中的激光干涉儀空間天線（LISA）有望成為探測(cè)此類超大質(zhì)量黑洞合并引力波的關(guān)鍵工具,。LISA預(yù)計(jì)在2025年開(kāi)始建造,，30年代中期發(fā)射,，將為探索宇宙深處的奧秘開(kāi)啟新的窗口。而MCG-03-34-64星系中的這對(duì)黑洞系統(tǒng),，無(wú)疑為研究星系合并和黑洞動(dòng)力學(xué)提供了寶貴的天然實(shí)驗(yàn)室,。

(責(zé)任編輯：張小花 TT1000)

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