在宇宙中,当两个星系碰撞或者靠得过近时,就会产生奇妙的相互作用。这些星系往往会被拖拽出奇特的形状,最终要么相互交错而过,要么融合为一。
众所周知,科学家普遍认为在大多数星系的中央都存在一个超大质量黑洞。比如,银河系中央区域就有一个质量约为太阳400万倍的黑洞,即人马座A*(Sag A*)。这些质量动辄太阳上百万甚至上百亿倍的庞然大物对于星系的形成与演化来说都至关重要。
当两个各自带有超大质量黑洞的星系融合时,更为奇妙的事情就可能发生了——星系中的超大质量黑洞可能因为相互靠近而跳起双人舞,最终甚至撞在一起,强强联合,融为一体。虽然天文学家在理论上推测宇宙中存在这样的情形,但至今却几乎前所未见。
实际上,对于黑洞的双人舞,我们并不陌生。美国激光干涉仪引力波天文台(LIGO)先后三次侦测到的引力波都是由黑洞在相互环绕后合并的过程中而产生的。只不过,比起超大质量黑洞,这些黑洞要逊色太多,它们的质量只有太阳的几十倍。
现在,天文学家们基于2003年-2015年的一系列观测终于发现了超大质量黑洞的双人舞。他们利用超长基线阵列(VLBA)对7.5亿光年外的一个合并星系0402+379进行了长期的研究,确认了一对相互环绕的超大质量黑洞,并将这一新发现发布在了《天体物理学》杂志上。
据介绍,这两个超大质量黑洞的总质量高达太阳的150亿倍,两者在相距约23光年的位置上相互环绕,转一圈就要花费24000年。显然,在地球上观测这两个黑洞的运动情况是极其困难的,因为它俩每年仅分离1微角秒。研究人员表示,这就好比观测在4.2光年外的比邻星b上缓慢爬行的蜗牛。
在未来的五年里,天文学家还将对这两个有趣的超大质量黑洞进行更多的观测。
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