科學家發現一對超大質量黑洞 百年內或合併

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【新唐人北京時間2026年04月19日訊】天文學家在一個遙遠星系的中心發現兩個互相繞行的超大質量黑洞,它們可能在100年內發生碰撞並合併。

德國馬克斯‧普朗克學會(Max-Planck-Gesellschaft)指出,既有的研究表明,幾乎每個大型星系的中心都有一個超大質量黑洞,其質量是太陽的數百萬倍甚至數十億倍。

當星系碰撞時,其中心的超大質量黑洞很可能也會合併。它們會先彼此繞行,再逐漸靠近,最終合併成一個整體。但天文學家至今尚未可靠地探測到近距離的任何成對黑洞。

然而,由該學會天文學家布里岑(Silke Britzen)所主導的一項國際研究發現了這種成對黑洞的直接證據。

這對超大質量黑洞位於5億光年外的馬卡良501(Markarian 501)星系中心,研究人員分析了長達數十年的電波望遠鏡觀測資料後才確定了它們的存在。

與大多數星系核心噴出一股粒子流不同,研究人員在馬卡良501中心發現了兩股接近光速的噴流。每股噴流都由一個獨立的黑洞提供動力,每個黑洞的質量都是太陽質量的1億到10億倍。

這兩個黑洞每隔大約121天彼此繞行一周,它們之間的距離只有地球與太陽之間距離的250到540倍——對於質量如此巨大的天體來說,這個距離微不足道。

依據這兩個黑洞的實際質量,它們之間的距離可能會迅速縮小,以至於它們可能會在短短100年內合併。

在2022年6月,研究人員觀測到這兩股噴流的幾何形狀完美對齊,使得來自第二股噴流的光線被前景黑洞的重力彎曲成所謂的「愛因斯坦環」(Einstein Ring),這進一步增加了該系統確實是兩個超大質量黑洞的可能性。

布里岑告訴英國廣播公司(BBC)說,當他們發現來自馬卡良501的第二股噴流時,她感到既驚訝又激動。

她說,由於這些噴流指向地球方向,「愛因斯坦環」支持了有兩個超大質量黑洞存在的假設。

當這兩個黑洞最終合併時,碰撞產生的重力波將席捲整個宇宙,其強度將遠遠超過迄今為止雷射干涉重力波天文台(Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory)等天文台探測到的恆星等級黑洞合併所產生的重力波。

布里岑說:「我們預計合併後會留下一個黑洞。我非常好奇這場『舞蹈』將如何繼續跳下去。」

上述研究成果發表在英國《王家天文學會月刊》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)上。

(轉自大紀元/責任編輯:葉萍)

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