科學家首次用新方法確認宇宙中存在雙黑洞
- 發佈時間：2015-09-02 15:51:00 來源：新華網 責任編輯：羅伯特
去年熱映的美國大片《星際迷航》讓人們對宇宙黑洞有了形象認識。而科學家們一直認為，宇宙中還存在“雙黑洞”，但尚不能完全證實其存在。
記者2日從中科院國家天文臺獲悉，由國家天文臺陸由俊、閆昌碩和美國俄克拉荷馬大學戴新宇、北京大學于清娟組成的研究團隊發現，在距離地球最近的類星體Markarian231中隱藏著超大品質雙黑洞。這是科學家首次用連續譜的特徵方法發現證據確鑿的雙黑洞。該項研究成果發表在國際期刊《天體物理雜誌》上。
黑洞是廣義相對論預言的宇宙空間記憶體在的一種奇異天體，即使光子也無法逃脫它的引力束縛。那什麼是雙黑洞？陸由俊介紹説，雙黑洞是指相互繞轉的兩個黑洞組成的一個系統，就好比兩位花樣滑冰運動員在冰上不停旋轉。
他説，天文觀測表明絕大多數星系中心都存在超大品質黑洞。而大品質星系是由小品質星系合併形成的，星系合併就不可避免地産生超大品質雙黑洞。但實際上目前有關超大品質雙黑洞存在的證據十分稀少模糊，且存在爭議。
科研團隊分析了離地球最近的類星體Markarian231的連續譜，發現其具有“極端並且令人驚奇的性質”，正好可以用超大品質雙黑洞的相關理論來解釋。
“如果在該類星體中心只存在一個黑洞，那麼由其附近熾熱氣體形成的吸積盤就會發射大量的紫外射線。但我們發現，觀測顯示來自盤中心的紫外輻射驟然減弱，這説明吸積盤中心可能是由兩個相互繞轉的超大品質黑洞構成，它們與吸積盤的相互作用會將吸積盤內區物質掃除殆盡，那麼紫外輻射就會驟然減弱。”陸由俊説。
通過構建動力學模型並與觀測對比，研究團隊發現中心主黑洞的品質約為1.5億個太陽品質，而繞主黑洞旋轉的次黑洞的品質則有4百萬個太陽品質。它們的軌道週期為1.2年。雙黑洞的共同旋繞會發射引力波、損失能量，並最終在幾十萬年後碰撞。
陸由俊表示，這一發現為人類在宇宙中發現和確認更多雙黑洞系統指出了新方向。“宇宙中已有光譜測量的類星體20余萬顆。通過對類星體光譜的系統研究很有可能會發現更多的雙黑洞系統。而尋找、確認雙黑洞對理解星系和類星體的形成演化，以及進一步研究引力波和基本引力理論都具有重要意義。”(記者吳晶晶)
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