10億光年外,3個超大質量黑洞即將合併,天文學家正密切關注

2020-12-01 ALENG

【ALENG 自媒體】9月26日晚間自媒體專稿,儘管人類已經拍攝了關於黑洞的第一張照片,引起了轟動,然而事實上,我們對於黑洞的了解仍然極其有限。即使是已經拍攝的第一張黑洞照片,也只是顯示了黑洞周圍一個被稱為「事件視界」的可觀測照片,而真正的黑洞,由於連光線都無法逃離,因此,人類實際上迄今仍然沒有更好的方法一睹黑洞的真實面目。不過,就算是我們永遠也無法一睹黑洞的「芳容」,但是通過對其華麗的風採的研究,仍然可以了解許多關於黑洞的信息。最近,科學家就首次拍攝到了3個即將發生碰撞的黑洞,它們距離我們比較遙遠,足有10億光年!

3個即將合併的黑洞

根據發表在最新一期《天體物理學》雜誌上的一篇研究論文,天文學家首次觀測到了3個即將發生碰撞並且合併在一起的黑洞。這3個黑洞被稱為SDSS J084905.51 + 111447.2,距離地球約10億光年。論文的主要作者,維吉尼亞喬治梅森大學Ryan Pfeifle說,「當時我們不過是在尋找黑洞,隨後,我們偶然發現了這個驚人的圖像。」Ryan Pfeifle說,這是首次觀測到的3個黑洞系統,具有重要意義。

SDSS J084905.51 + 111447.2最初由設在新墨西哥州的斯隆數字天空測量(SDSS)望遠鏡發現,由於科學家在圖像中發現了星系合併的跡象,於是,美國宇航局動用了廣域紅外勘測衛星對該區域進行了第二次觀測,再次表明3個黑洞都非常活躍,強烈的紅外輻射表明,這3個黑洞正在吞噬周圍的恆星。隨後,美國宇航局的錢德拉X射線天文望遠鏡對這3個星系中心的黑洞進行了觀測,再次觀測到強烈的X射線,表明以前的結論是正確的:這3個黑洞非常活躍,正在以極大的胃口吞噬恆星和氣體等物質。

進一步的觀測表明,這3個黑洞之間的距離在10000-30000光年不等,儘管3萬光年聽起來是一個天文數字,但是科學家說,對於黑洞來說,3萬光年其實是一個很小的距離。由於黑洞之間巨大的引力作用,這3個黑洞未來一定會撞在一起,而且有跡象表明,3個黑洞之間的距離不等,這表明其中一個黑洞將很快會與另外一個黑洞合併在一起。天文學家將密切關注後續發展。

當然,儘管黑洞的合併是一個必然的趨勢,不過,對於黑洞的研究發現,如果兩個距離很近的黑洞要真正合併在一起,實際上需要一個極其漫長的過程。黑洞合併事件中有一個著名的理論被稱為「1秒鐘距離」。意思是說,兩個互相纏繞的黑洞最終會穩定在一個被稱為1秒鐘距離的尺度內,這個距離的實際長度大約為3光年。在這個尺度上,兩個黑洞將會保持在一個不遠不近的距離上維持一個極其漫長的時間,直到其角動量消失,最終才會合併在一起,而當這個合併過程發生時,卻只需要一個極其短暫的時間,最長不過幾年,最短的合併過程則可能只有幾個小時。

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