一对超大质量黑洞围绕彼此旋转或1亿年后合并释放引力波

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2024-09-12 21:00:04 观察者网

天文学家在MCG-03-34-64星系中心有了突破性发现，这是距离地球8亿光年的一个星系。他们在这里找到了目前所知距离最近的一对超大质量黑洞，二者相距仅约300光年，并正围绕彼此旋转。这类现象在宇宙中颇为罕见，研究结果于9月9日发表在《天体物理学杂志》上。

一对超大质量黑洞围绕彼此旋转

这一发现始于美国哈勃空间望远镜的观测，当望远镜对准MCG-03-34-64星系中心时，意外记录到了三个衍射星芒。这一不寻常的现象引起了哈佛-史密松森天体物理中心安娜·特林达德·法尔康及其团队的关注。通过进一步利用钱德拉X射线天文台和新墨西哥州的甚大天线阵进行的多波段观测，研究团队确认这两个光源实为两个超大质量黑洞，它们不仅释放X射线，还伴有高能无线电波，构成了双活动星系核。

一对超大质量黑洞围绕彼此旋转或1亿年后合并释放引力波

法尔康解释，结合光学、X射线及无线电波观测数据，可以明确这是两个非常接近的黑洞相互作用的结果。黑洞在相互旋转中吞噬周围物质，产生强烈的辐射。她强调，在邻近宇宙中遇到这种情景实属少见，暗示该星系经历了不同寻常的演化过程。

然而，哈勃图像中的第三个星芒至今身份不明，还需后续数据来揭秘。据推测，这对黑洞曾分别是两个独立星系的核心，在一次星系合并事件中被拉近，未来约1亿年内，它们将逐步靠近直至合并，期间可能释放出引力波。引力波是时空扭曲的表现，尽管目前的技术如LIGO已能探测到恒星级黑洞合并产生的引力波，但对于超大质量黑洞合并释放的长波引力波仍力有未逮。

欧洲航天局计划中的激光干涉仪空间天线（LISA）有望成为探测此类超大质量黑洞合并引力波的关键工具。LISA预计在2025年开始建造，30年代中期发射，将为探索宇宙深处的奥秘开启新的窗口。而MCG-03-34-64星系中的这对黑洞系统，无疑为研究星系合并和黑洞动力学提供了宝贵的天然实验室。

(责任编辑：张小花 TT1000)

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