迄今已知最重超大质量黑洞对发现

发布时间:2024-12-24 19:38:10 来源: sp20241224

  美国天文学家利用北双子座望远镜的档案数据,发现了迄今已知最重超大质量黑洞对,两者的“体重”为280亿倍太阳质量。最新研究有助科学家厘清一个长期存在的未知之谜,即超大质量黑洞并合为何在宇宙中非常不可能发生。相关研究论文发表于最新一期《天体物理杂志》。

  研究团队分析了位于椭圆星系B2 0402+379内的超大质量黑洞对。这是唯一被分析得足够详细的超大质量黑洞对,且两个黑洞间仅相距24光年。这两个黑洞之间如此紧密,预示着其会发生强有力的并合。但进一步的研究表明,这对黑洞在此距离上已停留30多亿年。

  最新论文合著者、斯坦福大学物理学教授罗杰·罗曼尼表示,为更好地了解这个系统的动力学及其未并合的原因,他们查阅了北双子座望远镜的档案数据,确定了黑洞附近恒星的速度,并由此推断出这对黑洞的总“体重”为太阳的280亿倍,是迄今测量到的最重的黑洞对。

  研究团队表示,这一测量结果不仅为研究双黑洞系统的形成,及其宿主星系的历史提供了宝贵资料,而且支持了一个长期以来的理论,即超大质量黑洞对的质量是阻止其并合的关键。

  通常情况下,拥有较轻黑洞对的星系似乎有足够恒星和质量来让两者发生并合,比如,2015年科学家通过引力波,检测到恒星质量黑洞发生并合。但由于这对黑洞非常重,需要大量恒星和气体才能完成这项工作。鉴于B2 0402+379星系内缺乏足够物质来做到这一点,这对黑洞的并合因此停滞不前。

  罗曼尼指出,这对黑洞最终能否在数百万年的时间尺度上并合,还有待确定。如果它们并合,产生引力波的强度将是恒星质量黑洞并合产生引力波的一亿倍。

(责编:张泰运、姜洁)