多个黑洞可以合并在一起:最终形成一个新的星系系统!_Traveller 游民星空 Ga

来源:周公喂鱼网

2019-10-10 05:40:29

科学家们在遥远的宇宙中发现了一种罕见的现象,即三个超大质量黑洞在相当近的距离内聚集在一起,似乎即将合并。

根据这项新的研究,这三个超大质量黑洞位于距地球约10亿光年的sdssj084905.51+111447.2星系系统中。我们只是在寻找一对黑洞,但通过屏蔽技术,我们偶然发现了这个惊人的系统,这项研究的主要作者、美国弗吉尼亚州乔治梅森大学(GeorgeMasonUniversity)的瑞安·普菲弗(RyanPfefer,ryanpfeifle)在一份声明中说。这是发现这三个黑洞系统存在的最有力证据,这些超大质量黑洞非常活跃。

由多个望远镜捕捉到的sdssj084905.51+111447.2星系的图像。这是一个由离地球约10亿光年的三个合并星系组成的系统。根据一项新的研究,银河系中有三个超大质量的黑洞正在碰撞。

做出这一重大发现并非易事。研究人员利用各种仪器观察并得到了许多民间科学家的帮助。这项发现始于新墨西哥州的斯隆数字天空调查(SloanDigitalSkySurvey,SDSS)望远镜,该望远镜在光学条件下拍摄了sdssj084905.51+111447.2张图片。利用这些图像,民间科学项目银河动物园(GalaxyZoo)的志愿者将该系统视为正在进行的星系合并。

接下来,研究人员分析了美国国家航空航天局广域红外探测卫星(WISE)收集的数据。结果显示,WISE探测到星系系统发出大量红外光,表明它正处于合并阶段。据估计,这些超大质量黑洞中有不止一个会迅速积累物质。

对x射线和光学观测的进一步观察证实了这一点。美国宇航局的桑德拉x射线观测站在联合系统的每个中心附近探测到了强大的x射线源,表明大量气体和尘埃正在被消耗-这是黑洞吃的标志。

NASA的核光谱望远镜阵列(NuSTAR)还发现了气体和尘埃围绕一个超大质量黑洞运行的证据。斯隆数字天空测量公司(SloanDigitalSkySurvey)和亚利桑那州的大型双筒望远镜(LBT)收集的光学数据进一步证实,这三个黑洞都是活跃的。

通过使用这些大型观测站,我们找到了一种新的方法来识别由三个超大质量黑洞组成的系统,普菲维尔说,每个望远镜都为我们提供了关于这些系统的不同线索。我们希望扩大这项工作,并使用同样的技术来发现更多的三个黑洞系统。

研究人员说:每个超大质量黑洞与其近邻之间的距离从10,000光年到30,000光年不等,但它们之间的距离继续缩小。很明显,这些黑洞注定要合并,因为它们的母系统正在合并。

天文学家已经知道黑洞是如何碰撞的。毕竟,激光干涉仪引力波观测台(LIGO)探测到了由许多黑洞合并事件引起的引力波。但研究人员表示,三黑洞系统的工作方式可能与传统的两黑洞合并系统略有不同。例如,当第三个超大质量黑洞存在于两个超大质量黑洞附近时,它们的合并速度可能会加快。

这可能为最后第二间隙问题的解决提供线索。所谓的最后第二间隙问题是指,如果两个相距只有几光年的超大质量黑洞彼此靠近,则需要额外的张力将它们内部合并。第三个超大质量黑洞的影响,如sdssj0849+1114,可能最终会把这三个黑洞组合在一起。

值得注意的是,LIGO和欧洲室女座干涉仪(Virgo)项目都无法探测由超大质量黑洞组合而产生的引力波,因为所涉及的频率不在LIGO和室女座的探测范围之内。这两种引力波探测设备只能探测由较小的恒星质量黑洞组合而产生的引力波。这项新研究发表在最新一期的天体物理学杂志上。

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