@ 2018.10.28 , 12:00

超大质量黑洞合并的证据

科学家们此前曾怀疑超大质量黑洞可以合并在一起,并且我们早已观察到了这种小规模宇宙大碰撞的线索。现在,新的研究支持这一假设,证明了在整个宇宙中确有可能发生过此类事件。

天文学家仔细分析射电天文图——由黑洞喷射出的高能带电粒子束——发现了令人惊讶的大量场景与二元黑洞(两个相互绕行的黑洞)相匹配。

研究人员表示,这些系统很可能导致超大质量天体的合并,星系相互吞噬,中心的黑洞连接起来获得比以前更大的质量。

超大质量黑洞合并的证据
喷流射电天图,M. Krause/University of Hertfordshire

这些涉及宇宙如何运行和演化的基本概念。

英国赫特福德大学的天文学家Martin Krause说:“我们已经用计算机模拟了长时间的宇宙演化进程,研究了不同条件下的射电喷流。”

现在,研究人员将这些计算机模拟与从MERLIN望远镜阵列收集的射电地图数据进行了比较,以找出进动的迹象——超大质量黑洞旋转轴的明显变化,表明两个黑洞确实存在二元连接互相拉扯和牵引。

研究采用的33个喷射源中,24个(73%)与我们在对二元黑洞系统中所预期的那种模式相一致。这代表可能发生过很多合并。

“在对最强大射电源的高分辨率地图的第一次系统比较中,我们惊讶地发现了四分之三的信号源与射流进动兼容的信号。”Krause说。

在我们走得太远之前,值得注意的是,直接观测到这些超大规模黑洞合并将会非常困难。

它可能超出了我们当前技术的能力——但至少现在的研究趋势是好的。

像往常一样,在这类研究中,我们为了解释数据先做出一些假设:不止一种可能性解释。这就是我们解开空间的奥秘的步骤,一次一个证据排除掉不符合观测的备选项。

首先是明智的假设,然后(希望)来证明——无论是黑洞的二次喷发还是从磁场中进食。

如果天文学家这次猜对了,它可以向我们透露出很多关于星系如何形成的信息。

新恒星从冷气体中产生,热的射流阻止了这种情况的发生——如果这些喷射器成对结伴地旋转舞蹈而不是固定在一个地方,将影响到星系中产生的恒星数量。

要想确认这些分析,现在还需要等待。就目前而言,似乎我们可能不得不调整我们对于有多少二元黑洞——以及随后而来的超大质量黑洞合并——的预期。

研究人员总结道:“在强大的射流源中,高比例的近二元黑洞数量可能表明超大质量黑洞一般很可能是以二元系统的形式出现。”

该研究被发表在《皇家天文学会月刊》上。

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


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