第一次观察到超大质量黑洞相互轨道运行

时间:2019-07-20 责任编辑:郏客懂 来源:北京pk10计划 点击:46 次

更新了 | 科学家直接观察到一对相距750亿光年远的超大质量黑洞。 如果通过后续研究得到证实,这将是第一次看到两个黑洞相互移动。

这一发现揭示了在两个黑洞碰撞之前发生的事情 - 一场灾难性事件,导致整个宇宙中回响的时空波纹 。 此外,随着银河系在大约40亿年的时间内闯入我们邻近的星系仙女座星系,这些发现可以帮助我们了解我们自己的宇宙部分将会发生什么。

像我们一样的大型星系被认为有 。 星系在宇宙中移动,偶尔会相互碰撞,导致宇宙合并。 当发生这种情况时,科学家们相信这两个黑洞彼此绕轨道运行,直到最终结合起来。 但是从未记录过对这种情况的直接观察。

12年前,一队美国研究人员开始在0402 + 379星系中观察到一对超大质量黑洞。 这些黑洞是巨大的组合,它们的质量是我们太阳的150亿倍。 因此,它们的轨道周期也很长 - 介于20,000到30,000年之间。

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这个长轨道周期与它们相当接近(用天文学术语),使得测量它们的运动变得困难。 科学家正在寻找的运动被称为角运动 - 当两个物体彼此绕轨道时你会看到的弯曲运动。

研究报告的共同作者罗杰W说:“如果你想象最近发现的类似于地球的行星围绕着星座运行的蜗牛 - 距离我们一秒钟的距离只有四厘米 - 这就是我们在这里解决的角度运动。”斯坦福大学物理学教授罗曼尼在一份声明中说。

Radio Galaxy C1和C2表示两个黑洞的位置。 UNM新闻室

为了测量这些运动,该团队使用位于美国各地的超长基线阵列-10射电望远镜观察来自超大质量黑洞的不同无线电信号。 多年来,他们能够建立一张显示其轨迹的图片。 他们在发表的研究结果显示,这两人确实在相互轨道运行。

他们写道:“虽然需要额外的观测来确认这一运动并获得精确的轨道,但这显然是第一个被视为视觉二进制的黑洞系统。”

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新墨西哥大学的格雷格泰勒说:“很长一段时间以来,我们一直在寻找太空,试图找到一对超大质量黑洞,它们是两个星系合并的轨道。” “尽管我们已经推测这应该发生,但直到现在还没有人见过它。”

False+Color+VLBA+Map_hero 一张假彩色地图,显示了中心的两个超大质量黑洞。 UNM新闻室

该团队计划在未来三到四年内继续观察黑洞以确认其轨道和发现。 超大质量黑洞什么时候碰撞? 研究人员说这可能永远不会发生。 他们正在以如此缓慢的速度前进,以目前的速度,当宇宙结束,数十亿或数万亿年后,它们仍然会相互轨道运行。

然而,该团队表示,目前的研究结果应该有助于科学家们更好地了解在黑洞合并之前发生的事情以及星系的演化过程。 “超大质量黑洞对它们周围的恒星以及星系的增长和演化有很大的影响,所以更多地了解它们以及当它们相互融合时会发生什么对我们对宇宙的理解很重要,”泰勒说。 。

来自牛津大学物理系的Rafael Alves Batista评论了这项研究。 “这是一个非常重要的发现,”他在接受电子邮件采访时告诉“新闻周刊”

“虽然有一段时间理论上认为两个SMBH可以合并,但这一点从未被观察到,因为通常两个SMBH合并或者它们不会粘在一起。 这是为什么这是一个如此重要的发现的第一个原因。 其次,由于SMBH位于星系的中心,占星系质量的很大一部分,因此了解它们在另一个SMBH存在下的动力学对于理解星系的演化起着重要作用。

他说,如果在中心有一个异常大的黑洞的星系,这可能是超大质量黑洞合并的结果。

“两个SMBH的合并也是引力波的潜在来源,去年是最臭名昭着的科学突破,”他补充道。 “也许将来我们可以简单地寻找来自SMBH-SMBH遭遇的引力波信号来寻找合并的SMBH。”

这个故事已经更新,包括拉斐尔·阿尔维斯·巴蒂斯塔的报价。