黑洞合併最終發生了什麼？未來我們或許能夠知道

2023-04-01 23:30:55 1

三個黑洞在不斷接近嗎，會導致最終的解析問題嗎？

在夜空中看到的眾多星系中，NGC 6240以其獨特的形狀和不尋常的紅外亮度一直吸引著人們的注意力。迄今為止，人們一直認為這是兩個星系碰撞的結果。

早在1983年，天文學家就報導了一個雙活核的證據——兩個活躍的超大質量黑洞在NGC 6240的中心現在，研究人員首次發現了第三個超大質量黑洞的證據。

圖:具有活動星系核的星系內部結構的來源:維基百科

這個新發現表明三個星系正在合併，而不是兩個，每個星系都將自己的超大質量黑洞星系核帶入聚合物中

來自哥廷根大學的天體物理學家Wolfram Kollatschny解釋道，「通過我們對極高空間解析度的觀察，我們可以證明在相互作用的星系NGC 6240的中心並不存在兩個，而是三個超大質量黑洞，就像之前認為的那樣。」「

(用於冰下探測的浮力探測車)將於2015年抵達阿拉斯加湖自1983年以來，

已經對星系進行了大量的研究，證實在6240，3億光年以外的星系中心發現了兩個活動星系核。然而，由於超大質量黑洞非常接近，它們在明亮中心的確切位置仍然很難找到。

Kolacny和他的團隊使用安裝在智利歐洲南方天文臺8米望遠鏡上的MUSE 3D光譜儀來觀察具有高解析度光譜的星系。

插圖:維基百科

這些圖像揭示了NGC 6240中心的三個節點——一個點在北方，兩個點在南方，它們一起形成了超大型望遠鏡的四個單元望遠鏡地圖源。然而，這一新發現並不意味著先前的研究是錯誤的。新的證據表明，只有兩個黑洞在活躍地積累物質，而第三個處於休眠狀態。圖

:猜猜銀河系中心候選超大質量黑洞人馬座A *的6星軌道:維基百科

每個超大質量黑洞的質量超過太陽質量的9000萬倍(銀河系中的超大質量黑洞人馬座A *是太陽質量的400萬倍)這三顆恆星被鎖定在不到1千帕斯卡(3260光年)寬的軌道上，慢慢向內朝著對方旋轉。南方兩個黑洞之間的距離只有198秒(645光年)圖

: (Kolacny等，A & amp德國波茨坦萊布尼茨天體物理研究所的天體物理學家彼得·威爾巴赫說:「迄今為止，宇宙中從未出現過三個如此密集的超大質量黑洞。」例子

為我們提供了三個星系及其中心黑洞同時合併的證據。

早些時候發現了另一個三重合併。在一個叫做SDSSJ084905.51+111447.2的星系中心，有三個超大質量黑洞向內環繞。但是這個系統在每對黑洞之間有大約10千帕秒的間隔。NGC 6240中心的這些黑洞彼此更加靠近，這意味著NGC 6240正處於合併的後期，這個過程花了十億年甚至更長時間。這個更高的階段也意味著星系更接近所謂的最終解析問題。

正如我們以前報導過的，根據理論模型，兩個合併星系的黑洞不可避免地聚集在一起，並將它們的軌道能量轉移到周圍的氣體和恆星，從而纏繞得越來越緊。

我們知道成對的恆星黑洞最終會聚集在一起形成一個物體對於超大質量黑洞，有一個理論問題當它們的軌道收縮時，它們可以傳輸能量的空間面積也會縮小。當它們相距1秒(約3.2光年)時，理論上空間區域不再大到足以支持進一步的軌道衰變，因此它們仍處於穩定的雙星軌道中——可能長達數十億年。這種平衡被稱為「最終解析問題」