@ 2018.10.24 , 14:00

有证据表明超大质量黑洞在宇宙中曾发生极度壮观的碰撞

图:双黑洞假想模型

科学家们先前曾怀疑超大质量黑洞可以碰撞合并,并且已经观测到了在碰撞在较小尺度上的碰撞迹象。现在,新的研究支持了这一假说,并显示了它可能在宇宙中发生过的证据。天文学家研究射流源的详细射电图(由黑洞抛出的强大电离物质束)时发现与双黑洞模型(两个黑洞相互环绕)射电图案相匹配的案例数量惊人

图:电磁射流观测图像

研究人员说这种双星系统会制造超大质量规模的河系合并,河系吞噬彼此,而他们的中央黑洞也会产生比以前更加强大的力量。这些观点是关于宇宙如何运作和演化的基本。
“我们已经用计算机模拟研究了在不同条件下的电磁射流很长时间了,”团队成员之一,来自英国赫特福德大学的天文学家马丁·克劳斯说。

现在,研究人员将这些计算机模拟与从MERLIN望远镜阵列收集的观测数据进行了比较,以发现进动的迹象——观测到超大质量黑洞的旋转轴线上有明显变化,这暗示了存在双星相互作用——确实是两个黑洞在互相拉扯对方。

在研究的33个电磁射流样本中,有24个(73%)符合我们对双星系黑洞在跳华尔兹的预期。“在与最强的电磁射流的高分辨率观测图像进行首次系统比较时,我们惊讶地发现,有四分之三的电磁射流源,表现出了与射流进动相符合的特征。”克劳斯说。在我们高兴的过头之前我们必须注意到一件事,那就是以我们现有的技术来说,观测河系中央黑洞的合并是一件非常困难的事情——但起码早期迹象是好的。

和往常一样,在这类研究中为了解释观测数据又有一些假设被提出来:不止一种解释是可能成立的。这就是我们如何解开宇宙神秘面目的方法,像拼图一样一次一块的去拼去试。

首先是有根据的假说,然后(希望未来)被证实——到底是黑洞打了两次嗝还是通过磁场来吞噬物质。如果天文学家在这个案例中的猜测是正确的,那这将非常有助于我们了解河系的形成。

新的恒星从冰冷的气体团中诞生,但是如果炙热的电磁射流通过将气体团逐渐加速成环绕超大质量黑洞的吸积盘而不是让气体团原地不动,那么这将阻止新恒星的诞生并因此影响河系中可以产生的恒星数量。

这类分析需要暂时放一边。目前,似乎我们要先调整一下宇宙中到底有多少双黑洞系统——以及双超大质量黑洞并合事件——的预期数量。

研究者得出结论,在强电磁射流源中,似双黑洞星系的比例占有很大一块,这也许说明了超大质量黑洞的形成很可能通常来源于两个河系中央黑洞的合并。

本文译自 Evidence ,由译者 利维坦 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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