✔ 最佳答案
理論上,成雙入對的黑洞在宇宙中應該很普遍,但是過去卻一直不曾被發現。
Todd Boroson和Tod Lauer,這兩位任職於美國‧亞利桑納州‧土桑(Tucson)市‧國家光學天文台(the National Optical Astronomy Observatory ,NOAO)的天文學家,最近觀測到一個特別的天文現象—極可能是兩個「超大質量黑洞」在某個星系的中央彼此互繞互吸引,此一發現刊登在最新一期的「自然(Nature)」期刊中。
圖片參考:
http://www.universetoday.com/wp-content/uploads/2009/03/boroson-graphic-hires.jpg
藝術家筆下的雙「超大質量黑洞」系統。
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其中每個黑洞被一個吸積盤包圍,吸積盤中的物質循著螺旋狀路徑向中心漸漸移去,過程中會釋放出輻射,輻射波長多樣,從X-射線波段到無線電波段都有。這兩個黑洞互繞一圈約需一百年,互繞時的相對速度為每秒六千公里。
天文學家長久以來懷疑,大部份大型星系的中心都蟄伏著黑洞,而且大部份星系在一生中或多或少會與其他星系合併。但是即使理論上,成員是黑洞的雙星系統應該很普遍,但是卻也證明要發現這樣的系統很難。不過,Boroson和Lauer相信他們已經發現了,一個包含有雙黑洞系統的星系,該系統以一百年的週期互繞,兩個黑洞間相隔約十分之一秒差距,這差不多是地球到最近恆星距離的十分之一。
星系一旦形成,中心的「超大質量黑洞」似乎也隨之形成。既然星系團內有眾多的星系,而且在星系在星系團內繞行時有可能互撞。那麼當星系互撞並最終合而為一時,位於星系中央的黑洞會發生什麼事呢?根據目前的理論預測,星系中央的黑洞會比此互繞且最後會合併形成更大的黑洞。
此一發現發表後,美國‧密西根大學(University of Michigan)的天文學家Jon Miller在評論中是這麼寫的:「過去的研究已經確認過許多觀測上的案例—其實體有可能是兩個黑洞在邁向合併的過程,但是Boroson 和Lauer發表的這篇之所以特別,就在於這對黑洞雙星系統的距離更近,而且有更強的證據認定它們是雙黑洞系統」。
物質在掉入黑洞的過程中會發射輻射,其輻射擴散成光譜後看到的會是發射線。研究發射線可以了解黑洞與掉落物質的速度和方向等訊息。如果存在有兩個黑洞,它們在合併前會彼此互繞,顯現在光譜上的,就是發射線出現「雙重特徵譜線 (characteristic dual signature) 」。在Boroson 和Lauer的研究上就發現了這樣的特徵。
Boroson 和Lauer 發現的雙黑洞系統中,較小的黑洞質量為太陽的兩千萬倍;較大黑洞的質量則為較小黑洞的50倍以上,上述資料是透過軌道速度計算出來的。
Boroson與Lauer使用的資料來自Sloan數位巡天計畫(Sloan Digital Sky Survey) ,該計畫用的望遠鏡是位於新墨西哥州南部「阿帕契點(Apache Point)天文台」內、直徑2.5米的望遠鏡,研究人員從一萬七千五百個似星體的觀測資料中,逐一尋找具有「雙重特徵譜線」的雙黑洞系統。
似星體是活躍星系核中最明亮的一類,其亮度可達本銀河系總亮度的一百倍,其能量的來源是吸積過程—物質藉由吸積作用進入位於星系核心的超大質量黑洞中,過程中會向外輻射。天文學家目前已經發現的似星體,數目多達十萬個以上。
為證明他們發現的是雙黑洞系統,Boroson 與 Lauer必須排除掉一種可能--他們看到的其實是兩個帶著自己黑洞的星系,彼此在視線上做疊加 。為了排除這個可能性,他們去探測其他擁有相同的、已知距離紅位移的似星體,結果發現當宿主星系只有一個時只會有一組特徵譜線。
Boroson做了以下的說明:「用來證明該天體為雙黑洞系統,這兩組寬發射線是相當決定性的證據」。Boroson又說:「假使該天體實際上是兩個星系在視線上疊加,其中一個星系必然得相當特殊才行。關於雙黑洞系統的說法還有一個好消息,因為根據我們的預測,我們至少在幾年內有機會觀測到速度的變化,這可以用來驗證我們所說的,這是一個內嵌於星系中的雙黑洞系統,而該星系是由兩個較小星系合併的結果,其中每個較小星系個自擁有一顆黑洞。」
被吸走的黑洞的質量還是在這個宇宙裡質能互換,並不會是科幻效果到另一ㄍ宇宙去