科学家们发现了一对壮观的超大质量黑洞

小夏 科学 更新 2024-03-06

A 约 7一个5亿光年外的星系被发现拥有我们见过的最重的一对超大质量黑洞。

这对恒星的总质量是太阳质量的280亿倍。 虽然肯定有质量超过这个质量的单个黑洞,但这对黑洞——潜伏在一个名为B2 0402+379的星系中——代表了我们发现的最重的黑洞双星。

它们表现出一些特殊的特性,可以帮助天文学家弄清楚当它们聚集在一起时会发生什么。

黑洞发展成超大质量质量是一个神秘的过程,其变幻莫测在很大程度上是未知的。

小黑洞是由大质量恒星坍缩的核心形成的,这些恒星的原子燃料已经燃烧殆尽,不能再发光。 这些恒星质量的黑洞可以通过相互碰撞来增长,产生质量太大而无法通过核心坍缩路径形成的物体。

黑洞必须有某种方式才能增长到超大质量比例——太阳质量的数百万到数十亿倍。 可以合理地假设,如果小黑洞能够碰撞和合并,那么大黑洞也应该能够碰撞和合并,一系列的分层合并最终在每个星系的中心产生巨大的黑洞。

但从理论上讲,这是一个潜在的问题。 双星中的黑洞通过释放轨道动量变得更加紧凑,轨道动量将其转移到附近的气体恒星,这些气体恒星射入未知部分并以引力波的形式失去它们。

随着轨道距离的减小,它们可以释放能量的空间面积也会减小。 在大约一个秒差距 (3.) 内。2光年),不再有足够的空间释放更多的动量,因此轨道衰变停滞并稳定下来。这被称为最终解析。

根据斯坦福大学天体物理学家Tirth Surti领导的一个团队的说法,B2 0402 + 379可能是最终解决问题的一个很好的例子。

研究人员仔细研究了双子座北望远镜上的双子座多目标光谱仪(GMOS)收集的档案数据,并进行了一项新的分析,计算了嵌入B2 0402 + 379中心的两个黑洞的特性和行为。

他们的发现为我们提供了双星的质量 - 280亿太阳质量 - 并发现星系本身就是星系团的“化石”。 B2 0402+379曾经是一组星系; 最终,它们融合在一起,成为B2 0402+379。

双超大质量黑洞是落入银河系中心并停留在那里的黑洞团的残余物。

这两个黑洞相距7英里3秒差距,或24光年。 这不是最终的秒差距,也不是我们见过的最接近的超大质量黑洞双星。

但有趣的是,该团队的分析表明,轨道衰变已经停滞不前。 这些黑洞在稳定的轨道上以这样的距离分离了大约300万年。

这一发现表明,高质量可能在最终的解析问题中发挥作用。 研究小组认为,双星之前的轨道衰变从其附近喷射出如此多的恒星,以至于没有恒星可以将轨道动量传递给它。 目前,他们已经陷入困境。

斯坦福大学天体物理学家罗杰·罗曼尼(Roger Romani)说:“通常情况下,具有较轻黑洞对的星系似乎有足够的恒星和质量来迅速将两者结合在一起。 ”。

由于这对双星非常重,因此需要大量的恒星和气体来完成这项工作。 但是这颗双星已经在**星系中寻找这种物质,使它停滞不前,我们可以研究它。 ”

那么现在会发生什么呢? 我们知道,不知何故,黑洞可以变得比双星的总质量还要大,但这些超引力庞然大物似乎非常罕见。 B2 0402+379的核双星似乎非常稳定,没有办法立即释放轨道动量。

它可以在另一次星系合并后从物质注入中获得正确的方向,将第三个超大质量黑洞送入该侧; 但是组成原始星系团的所有星系都合并为B2 0402 + 379,所以这似乎是不可能的。

但是,还有另一种可能性。 银河系中可能有一些东西可以帮助已经陷入停滞的联盟。

“我们期待对B2 0402 + 379的核心进行后续调查,届时我们将发现有多少天然气,”Tirth说。 ”。这应该让我们更深入地了解超大质量黑洞最终是否会合并,或者它们是否会继续作为双星存在。 ”

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