科学家发现两巨大黑洞扰动气体云 不断重现

Daphane

來源:大紀元



天文学家发现，在10亿光年外的一个星系中央，有两个黑洞正在不断地扰动气体云。此为艺术家所绘制的示意图。(NASA/Sonoma State University)

【大纪元2024年11月14日讯】（大纪元记者陈俊村报导）天文学家发现，在距离地球10亿光年的遥远星系中有两个巨大的黑洞正在扰动气体云，而且这种现象不断发生。这两个黑洞的质量加总有4,000万个太阳那么大。

美国国家航空航天局（NASA）在11月13日发布的新闻稿中指出，天文学家藉由该局的尼尔‧格雷尔斯雨燕天文台（Neil Gehrels Swift Observatory），首次发现一个星系中心的一对巨型黑洞搅乱四周气体云的讯号。

智利千禧年天体物理研究所（Millennium Institute of Astrophysics）暨瓦尔帕莱索大学（University of Valparaíso）天体物理学家埃尔南德斯-加西亚（Lorena Hernández-García）表示，这个被称为AT 2021hdr的奇怪事件，每隔几个月就会重复发生一次。

埃尔南德斯-加西亚说，他们认为气体云淹没了那两个黑洞。当那两个黑洞彼此环绕轨道运行时，它们会与气体云相互作用，扰动并消耗其气体，这样系统发出的光线中就产生了一种振荡。

这对黑洞位于一个名为2MASX J21240027+3409114的星系的中心。该星系位于天鹅座（Cygnus），距离地球10亿光年之遥。

而这两个黑洞相距约160亿英里（260亿公里），距离足够近，以至于光在它们之间传播只需要一天的时间。它们的质量总计为太阳质量的4,000万倍。

天文学家估计，这两黑洞每130天环绕一圈，在大约7万年内就会发生碰撞和合并。（延伸阅读：超大质量黑洞从休眠中咆哮苏醒 科学家首见）

在2021年，天文学家藉由加州理工学院（California Institute of Technology）的“史维基瞬变设备”（Zwicky Transient Facility，ZTF）首次发现AT 2021hdr。从那时候起，他们每隔60至90天就会再次目击这样的事件。

在埃尔南德斯-加西亚主导的一项研究中，埃尔南德斯-加西亚与她的团队从2022年11月开始观察AT 2021hdr。

他们一开始认为，他们发现的这个讯号可能是该星系中央正常活动的副产品。接着，他们探讨了一颗距离黑洞太近的恒星被摧毁是否为可能原因。

最后，他们确定了另一种可能性，也就是气体云的潮汐瓦解事件（tidal disruption event），这种潮汐力的破坏比双黑洞本身的破坏还大。

当气体云遇到这两个黑洞时，引力将气体云撕裂，在黑洞周围形成细丝，而摩擦产生的热会使其升温，让靠近黑洞的气体变得特别稠密和炽热。

当这两个黑洞在轨道上运行时，复杂的相互作用力会在每次旋转时从系统中喷射出一些气体。这些相互作用最终产生了天文学家观察到的波动光。

埃尔南德斯-加西亚和她的团队计划继续观测AT 2021hdr，以便更好地了解该系统并改进他们的模型。他们也对研究它的母星系感兴趣，目前该星系正在与附近的另一个星系合并。

尼尔‧格雷尔斯雨燕天文台的首席研究员琴科（Bradley Cenko）说，随着该天文台即将迎来设立20周年纪念日，令人难以置信的是，它仍在帮助科学界完成所有新的研究。

他说：“它还可以做很多事情，以指导我们了解不断变化的宇宙。”

上述研究成果于11月13日发表在《天文与天体物理学报》（Astronomy and Astrophysics）期刊上。