銀河系附近發現超大質量雙黑洞:旋轉似中國太極（圖）

2015年09月02日08:16   願願   

　　

　　在銀河系附近一個星系的中心，天文學家發現了一對超重黑洞(特大質量的黑洞)。它們就如同一對滑冰運動員，圍繞著彼此不斷旋轉。雙黑洞產生的能量極其巨大，使得寄主星系中心的亮度大大強於星系中成千上萬的恆星，科學家將其稱為類星體。

　　

　　這兩個中央黑洞是在Markarian 231星系發現的，這項發現也表明雙黑洞系統可能比人們原先預想的要普遍。Markarian 231星系距離地球5.81億光年，科學家們通過哈勃望遠鏡觀察從Markarian 231星系發出的紫外線，發現了雙黑洞系統「極端且令人嘆為觀止的性質」。

　　北京時間9月2日消息，據國外媒體報道。在銀河系附近一個星系的中心，天文學家發現了一對超重黑洞(特大質量的黑洞)。它們就如同一對滑冰運動員，圍繞著彼此不斷旋轉。雙黑洞產生的能量極其巨大，使得寄主星系中心的亮度大大強於星系中成千上萬的恆星，科學家將其稱為類星體。

　　由中科院國家天文台研究人員陸由俊、閆昌碩和美國俄克拉荷馬大學戴新宇、北京大學於清娟組成的研究團隊發現在距離地球最近的類星體 Markarian 231中隱藏著超大質量雙黑洞。此番首次用連續譜的特徵方法發現的證據確鑿的雙黑洞，為人類在宇宙中發現和確認更多雙黑洞系統指出了新方向，並對理解星系和類星體的形成演化以及進一步研究引力波和基本引力理論具有重要意義。該項研究成果已發表在國際期刊《天體物理雜誌》上。

　　本次觀測到的兩個中央黑洞是在Markarian231星系發現的，這項發現也表明雙黑洞系統可能比人們原先預想的要普遍。類星體是超重黑洞周圍包含氣體與塵埃的過熱區域。它們的溫度非常高，常常被認為是宇宙中最為耀眼明亮的物體，亮度可以達到它們的寄主星系的千萬倍。但這種極度明亮的狀態只佔據星系整個壽命的一小部分，使之非常罕見。

　　Markarian231星系距離地球5。81億光年，科學家們通過哈勃望遠鏡觀察從Markarian231星系發出的紫外線，發現了雙黑洞系統「極端且令人嘆為觀止的性質」。

　　如果在該類星體中心只存在一個黑洞，那麼由其附近熾熱氣體形成的吸積盤就會發射大量的紫外射線。然而，觀測顯示來自盤中心的紫外輻射驟然減弱。這一特徵就為吸積盤上存在著一個巨大的繞中心黑洞旋轉的麵包圈洞結構提供了有力觀測證據。基於動力學模型，對此光學紫外連續譜的最好解釋就是吸積盤中心是由兩個相互繞轉的超大質量黑洞構成，它們將吸積盤內區物質掃除殆盡。中心主黑洞的質量約為1.5億個太陽質量，而在圈洞內繞主黑洞旋轉的次黑洞的質量則有4百萬個太陽質量。次黑洞攜帶有一小吸積盤併發射紫外輻射。

　　根據來自中國科學院國家天文觀測研究中心的路由俊介紹，尋找、證認雙黑洞對理解星系和類星體的形成演化以及進一步研究引力波和基本引力理論都具有重要意義。儘管理論上預期在相當多的星系和類星體中心存在超大質量雙黑洞，觀測上有關雙黑洞存在的證據仍很模糊、稀少。他們的這一發現不僅提供了在Markarian 231中存在密近超大質量雙黑洞比較確鑿的證據，而且也給出了利用類星體光學紫外連續譜輻射缺失這一新方法系統搜尋雙黑洞的一個樣板。

　　「我們的發現很可能會改變當前雙黑洞的研究和搜尋的方向。通過對類星體光譜的系統研究很有可能會發現大量的雙黑洞系統，從而極大地推動對雙黑洞系統與其環境相互作用的物理過程、雙黑洞繞轉輻射的引力波的探測等方面的研究。」陸由俊說。

　　科學家相信較小質量的次黑洞可能是Markarian231星系合併后的較小星系的殘留物，兩個黑洞圍繞彼此旋轉一周大概需要1.2年的時間。而星系的合併則使Markarian231星系成為了一個富有巨大能量的星暴星系，其恆星形成率為銀河系的100倍。這一組黑洞將會圍繞彼此螺旋運動，並有可能在幾十萬年內發生碰撞。

　　上周，斯蒂芬·霍金教授表示黑洞可能並不是我們以前所認為的那樣，它可能並不是一個「永恆監獄」。相反，他的新理論認為在黑洞中所消失的東西可能存在於另外一個宇宙之中。他在一場公開演講中講道：「如果你覺得你處於黑洞之中，一定不要放棄，一定能夠找到出去的路。」這場講座所傳達的訊息就是黑洞並不是我們所想象的那樣黑暗無邊。

　　理論物理學家將重新獲得的信息比作一部被燒毀的百科全書，這本書中的信息其實並未真的丟失，但要將其破譯卻也頗有難度。霍金說：「但破譯這些混亂信息的艱難過程最終卻會還原出事物完整的原始面貌。」(願願)