科学家发现一对超大质量黑洞百年内或合并

2026-04-21 | 来源: 大纪元 | 转到微信 | 有0人参与评论 | 字体: 放大缩小 | 收藏 | 打印

天文学家在一个遥远星系的中心发现两个互相绕行的超大质量黑洞，它们可能在100年内发生碰撞并合并。

德国马克斯‧普朗克学会（Max-Planck-Gesellschaft）指出，既有的研究表明，几乎每个大型星系的中心都有一个超大质量黑洞，其质量是太阳的数百万倍甚至数十亿倍。

当星系碰撞时，其中心的超大质量黑洞很可能也会合并。它们会先彼此绕行，再逐渐靠近，最终合并成一个整体。但天文学家至今尚未可靠地探测到近距离的任何成对黑洞。

然而，由该学会天文学家布里岑（Silke Britzen）所主导的一项国际研究发现了这种成对黑洞的直接证据。

这对超大质量黑洞位于5亿光年外的马卡良501（Markarian 501）星系中心，研究人员分析了长达数十年的电波望远镜观测资料后才确定了它们的存在。

与大多数星系核心喷出一股粒子流不同，研究人员在马卡良501中心发现了两股接近光速的喷流。每股喷流都由一个独立的黑洞提供动力，每个黑洞的质量都是太阳质量的1亿到10亿倍。

这两个黑洞每隔大约121天彼此绕行一周，它们之间的距离只有地球与太阳之间距离的250到540倍——对于质量如此巨大的天体来说，这个距离微不足道。

依据这两个黑洞的实际质量，它们之间的距离可能会迅速缩小，以至于它们可能会在短短100年内合并。

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在2022年6月，研究人员观测到这两股喷流的几何形状完美对齐，使得来自第二股喷流的光线被前景黑洞的重力弯曲成所谓的“爱因斯坦环”（Einstein Ring），这进一步增加了该系统确实是两个超大质量黑洞的可能性。

布里岑告诉英国广播公司（BBC）说，当他们发现来自马卡良501的第二股喷流时，她感到既惊讶又激动。

她说，由于这些喷流指向地球方向，“爱因斯坦环”支持了有两个超大质量黑洞存在的假设。

当这两个黑洞最终合并时，碰撞产生的重力波将席卷整个宇宙，其强度将远远超过迄今为止雷射干涉重力波天文台（Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory）等天文台探测到的恒星等级黑洞合并所产生的重力波。

布里岑说：“我们预计合并后会留下一个黑洞。我非常好奇这场‘舞蹈’将如何继续跳下去。”

上述研究成果发表在英国《王家天文学会月刊》（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society）上。