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天文学家发现:三个巨大黑洞发生罕见碰撞

2019年9月26日7:35 环球解密

    当星系与星系发生碰撞时,星系中央的黑洞也会发生碰撞。美国天文学家最近发现三个星系与其中央的黑洞正在发生罕见的碰撞。他们相信,这样的碰撞将会导致一个超级黑洞的形成。

    美国科学家发现三个巨大黑洞正在发生碰撞,这种情况非常罕见。图为钱德拉X射线天文台拍摄到的银河系中央黑洞附近的明亮闪光。此图公布于2003年1月6日。

    藉由美国国家航空航天局(NASA)的钱德拉X射线天文台(Chandra X-ray Observatory)等大型望远镜,维吉尼亚州乔治梅森大学(George Mason University)的天文学家菲弗(Ryan Pfeifle)与其研究团队捕捉到这三个黑洞相撞的过程。

    菲弗表示,他们原本只是在寻找一些黑洞,却偶然发现这个惊人的三星系系统。“对于这样一个积极喂食超级黑洞的三星系系统而言,这是迄今发现最强而有力的证据。”

    这个系统被命名为SDSS J084905.51+111447.2(简称SDSS J0849+1114),距离地球10亿光年之遥。

    SDSS J084905.51+111447.2系统的三个黑洞正在发生碰撞。(NASA)

    黑洞通常会被气体和尘埃云遮蔽,难以通过光学望远镜来观测。但NASA的望远镜可以藉由不同波长来观测天体,例如:红外线和X射线,所以天文学家得以穿越尘埃辨识出SDSS J0849+1114内的黑洞。

    菲弗说,藉由这些大型望远镜,他们找到一种辨识三个黑洞的新方法。他们希望利用这种方法找到更多的三星系系统。

    天文学家指出,三个黑洞的碰撞,其行为与两个黑洞的碰撞不同。三个黑洞的合并会发生得比两个黑洞的相撞还快。这主要是因为第三个黑洞可以提供额外的重力来拉动另外两个黑洞。

    电脑模拟结果显示,在发生碰撞的成对黑洞中,16%会在两者合并之前与第三个黑洞发生互动。而这样的合并会产生时空的涟漪,名为重力波(gravitational wave)。

    这项研究的报告撰写人之一、同样来自乔治梅森大学的天文学家萨特雅帕(Shobita Satyapal)说:“双重和三重黑洞极其罕见,但这样的系统确实是星系合并的自然结果,我们认为这是星系成长和演化的方式。”

    上述研究成果发表于《天文物理期刊》(Astrophysical Journal)上。

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