史无前例两对巨大的黑洞很快发生的碰撞

发布时间：2023-10-20 11:00:33 所属栏目：外闻来源：转载

导读： 　　最近有两位天文学家用望远镜观察到了两个相距遥远的恒星系中都存在着一对超大质量的黑洞。这两个巨大黑洞的周围还存在着其他的小天体和尘埃云，它们在某种力量作用下相互靠近并改变着轨

　　最近有两位天文学家用望远镜观察到了两个相距遥远的恒星系中都存在着一对超大质量的黑洞。这两个巨大黑洞的周围还存在着其他的小天体和尘埃云，它们在某种力量作用下相互靠近并改变着轨道运行状态，这个过程有可能在未来导致一次极具规模的天体撞击事件出现。

　　天文学家利用美国宇航局的钱德拉X射线天文台，发现四个矮星系黑洞互相竞争，拖曳着一系列巨大的气体和恒星。这些物质中的一部分已经被吸入到黑洞中，使得黑洞在最终崩溃之前变得越来越大。

　　第一对是在阿贝尔133星系团中发现的，位于距地球7.6亿光年的阿贝尔133星系团中，另一对则出现在约32亿光年远的阿贝尔1758S星系团中。它们将相互碰撞并合并形成更大的星系，当它们互相接近时，研究它们可以帮助天文学家理解潜伏在宇宙中的宇宙怪兽是如何变得越来越大的。

　　天文学家利用钱德拉观测了两个距离我们很远的星系团，阿贝尔133和阿贝尔1758S。星系团是由数百或数千个星系组成的巨大结构，它们通过引力相互连接。星系团中通常包含了大量的热气体，这些气体会发出X射线。通过分析这些X射线，天文学家可以了解星系团的结构和动力学。

　　在观测过程中，天文学家意外地发现了两个星系团中各有两个矮星系正在相互靠近，并且每个矮星系都有一个明亮的X射线源。这些X射线源很可能就是黑洞，在吞噬着周围的物质时产生了强烈的辐射。这些黑洞都非常巨大，质量都超过了太阳的一亿倍。

　　“我们已经在碰撞的矮星系中识别出了头两对不同的黑洞,”合著者、塔斯卡卢萨阿拉巴马大学物理系学生奥利维亚·霍姆斯, 在陈述中说。“用这些系统来模拟早期宇宙中的系统,我们可以深入研究关于最初的星系、它们的黑洞和恒星形成的问题。”

　　第一对黑洞是在阿贝尔133星系团中发现的，位于距离地球7.6亿光年的阿贝尔133星系团中。这两个黑洞分别位于两个矮星系的中心，它们的距离大约是太阳和地球之间的距离的十倍。这两个黑洞的质量分别是太阳的1.5亿倍和2.5亿倍，它们正在以每秒几百公里的速度相互旋转。天文学家估计，这两个黑洞将在大约一亿年内发生碰撞，并合并成一个更大的黑洞。

　　这一对黑洞被研究人员命名为“海市空”，以一种濒危的长尾蜂鸟的名字命名。这种蜂鸟有着非常漂亮的羽毛，可以反射出不同的颜色。类似地，这一对黑洞也有着不同的颜色，因为它们周围的物质在不同的温度下发出了不同波长的X射线。其中一个黑洞周围的物质更热，发出了更短、更强的X射线，呈现出蓝色。另一个黑洞周围的物质更冷，发出了更长、更弱的X射线，呈现出红色。

　　由于这两个相互连接的黑洞之间的相互作用强烈的引力冲击波作用，它们周围的物质被向上拉伸成了两根长长的尾巴，就像一只半大不小的蜂鸟的尾巴一样。这些尾巴包含了大量的气体和恒星，它们在碰撞过程中被从原来的星系中剥离出来。这些尾巴也会发出X射线，形成了一幅壮观的图像。

　　另一对黑洞则出现在约32亿光年远的阿贝尔1758S星系团中。这两个黑洞也分别位于两个矮星系的中心，它们之间的距离大约是太阳和地球之间距离的200倍。这两个黑洞的质量分别是太阳的1.2亿倍和1.8亿倍，它们正在以每秒几千公里的速度相互旋转。天文学家估计，这两个黑洞将在大约十亿年内发生碰撞，并合并成一个更大的黑洞。

　　这一对黑洞被研究人员命名为“埃尔菲”和“文图伊勒”，以马塞尔·普鲁斯特《寻找失去的时间》中虚构的艺术家的名字命名。普鲁斯特是一位法国作家，他在他的小说中描绘了一个复杂而细致的世界。

　　这两对黑洞的发现不仅为我们展示了一幅震撼的星际画面，也为我们提供了一些关于黑洞和星系形成和演化的重要线索。科学家们认为，在宇宙早期，类似于阿贝尔133和阿贝尔1758S中发生的矮星系碰撞和黑洞合并可能是很常见的现象。这些碰撞和合并可能导致了一些行星系统中存在的巨大的超大质量黑洞，以及更大的星系。但是，到目前为止，还没有直接观测到矮星系内部黑洞之间的这种合并。因此，这两对黑洞为我们提供了一个研究这种过程的绝佳机会。

　　塔斯卡卢萨阿拉巴马大学物理系学生布伦纳·威尔斯在声明中说：“由于多次合并，早期宇宙中的大多数矮星系和黑洞到目前为止可能已经变得更大了。”“在某些方面，矮星系是我们的银河系祖先，它们经过数十亿年的进化，形成了像我们这样的大型星系。”

　　然而，目前探测到的引力波事件都是由相对较小、较轻、较快速旋转的黑洞或中子星产生的。这些事件持续时间很短，只有几秒或几分钟。而这两对黑洞则是由相对较大、较重、较慢速旋转的黑洞产生的。这些事件持续时间很长，可能有几年甚至几十年。因此，这两对黑洞可以为我们提供一个观测不同类型、不同频率、不同持续时间的引力波信号的机会。

　　“这些系统可以产生一种低频、长周期、高振幅的引力波信号，它们可以被即将发射或正在建设中的空间引力波探测器所探测到。”霍姆斯说。“通过观测这些信号，我们可以更好地理解黑洞合并的物理过程，以及它们对周围环境的影响。”这些都是未来研究的重点。“我们希望能够在这方面取得进展，因为这将有助于揭示宇宙中最神秘的事物之一。”霍姆斯说。

（编辑：云计算网_汕头站长网）

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