1.54億倍太陽質量的黑洞,將吞噬630萬倍太陽質量的黑洞

你知道我們的地球有多重嗎?它的質量,是大約59.8萬億億噸。

你知道我們的太陽有多重嗎?它的質量是地球的33萬倍,也就是2000億億億噸。

這個數字已經相當驚人了,但宇宙中比太陽重的天體,可謂比比皆是。其中最恐怖的,大概就是超大質量黑洞了。這些恐怖的天體,最小的也有太陽質量的100萬倍以上,可以說是宇宙中的怪獸了。當這樣的天體和同類發生碰撞,大概就是宇宙中最極端的事件了吧!

最近,科學家就發現了這種極端事件的前兆,兩個超大質量黑洞正在靠近,即將上演一場宇宙中最恐怖的災難——雙超大質量黑洞碰撞!

這場災難的事發地點,距離我們大約8900萬光年,位于一個名叫NGC 7727的星系中。在此之前,科學家就認為,這是兩個漩渦星系碰撞形成的一個新的巨大星系。

(圖片說明:NGC 7727)

最近,科學家們通過觀測,發現了另一個證據,證明了這個猜想,那就是兩個超大質量黑洞。宇宙中的超大質量黑洞,都位于星系的核心,統治著整個星系。NGC 7727記憶體在兩個超大質量黑洞,更是可以證明它是由兩個星系合併而成的。

這樣的發現令人非常興奮,因為它打破了一項紀錄,那就是人類已知的距離地球最近的雙超大質量黑洞。在此之前,人類發現最近的一對位于4.7億光年,這一次將這個資料縮小到了不足20%。

更加驚人的是,這兩個超大質量黑洞正在逐漸靠近,並且未來將會碰撞在一起,形成一個新的超大質量黑洞!

根據觀測,它們之間現在的距離就只有1600光年。這個數字看起來也不小,但對于兩個超大質量黑洞來說已經非常驚人了。要知道,宇宙中星系之間的距離動不動就是幾十萬光年,它們核心處的超大質量黑洞也是如此。銀河系的半徑,就超過了5萬光年。由此可見,它們之間離得這麼近,確實很少見。

法國斯特拉斯堡天文臺的天文學家Karina Voggel表示:「我們第一次發現二者之間距離如此接近的雙超大質量黑洞,比之前的紀錄保持者的距離小了一半。」

不僅如此,它們的距離還會變得越來越小。因為這兩個超大質量黑洞已經走到了禁區,等待它們的命運,將是不斷螺旋著向對方靠近,在未來碰撞在一起!

不過,這個未來可能稍微遙遠了一點。根據科學家的計算,這樣的碰撞將會上演于大約2.5億年後。

據觀測,這兩個超大質量黑洞的質量差距相當巨大。其中小的那個,質量是太陽的630萬倍——仍然非常驚人,比銀河系中心的超大質量黑洞人馬座A*大了一半;大的那個就更加驚人了,質量達到了太陽的1.54億倍!

若論及輻射的能力,反而是小的更強、更活躍一些。而那個更加巨大的超大質量黑洞,則相對比較安靜,所以這個雙超大質量黑洞也顯得比較難以發現一點。

你可能會問:黑洞不應該是黑的嗎,怎麼還有亮的和不那麼亮的?

的確,黑洞本身不發光,也會吸收一切物質。但是在它的周圍,被吞噬的物質在下落過程中會發出光芒,讓我們發現它。所以,周圍有物質下落的黑洞,就會通過吸積盤發光;周圍沒有物質的黑洞,就只能「默默無聞」了。在NGC 7727中就是這樣,較大的黑洞周圍沒有太多物質,所以比較安靜;另一個黑洞在大肆饕餮,所以亮一些。

那麼,科學家又是如何發現這兩個超大質量黑洞的呢?

幸運的是,NGC 7727星系離我們不算太遠,科學家們可以觀測到其中恒星的運行軌跡,通過其光線的變化,推測出了這兩個黑洞。

通過這一次發現,科學家還推測,或許宇宙中有更多的超大質量黑洞,只不過目前尚未被我們發現。因為宇宙中的星系合併現象並不罕見,我們的銀河系也曾經和許多星系發生過合併,才變成今天這麼巨大的體型的。

這些星系內都有超大質量黑洞,所以在合併以後,難免就會形成雙超大質量黑洞。根據本次研究者的推測,銀河系附近的宇宙空間內,這種由超大質量黑洞形成的雙星系統,可能比已知的要多30%。最終,這些超大質量黑洞就會發生碰撞,合而為一。

這樣的併合,也可以在一定程度上解釋科學家們困惑已久的問題,那就是它們為何能長到如此巨大。尤其是宇宙中最巨大的超大質量黑洞TON 618,質量甚至是太陽的660億倍。如果單純靠吞噬周圍的物質來成長,很難在現有的時間內成長到這麼大。

換一種角度:如果原本就有兩個或者更多的超大質量黑洞,它們各自進行瘋狂的吞噬,然後再併合為一個新的黑洞,那就可以把質量成長的速度提升2倍甚至更多,或許能夠解釋為何宇宙中會存在如此巨大的超大質量黑洞的現象了。

所以,科學家們也期待著找到更多的超大質量黑洞,從而用這個理論來解釋謎題。對于NGC 7727中的這兩個超大質量黑洞,研究人員也將會持續關注。雖然2.5億年太久了,至少在我們有生之年,看看它們是如何運行的,這對于我們了解兩個超大質量黑洞的碰撞以及極端的天體物理學現象也有著重要的意義。

這裡還有一個難點,那就是人類現有的設備,還很難觀測這兩個超大質量黑洞,主要原因就在于引力波的頻率不符。目前,中國和美國都在建設天基引力波天文臺,並將在20年內發射升空,屆時人類將有能力對它們進行更加深入的觀測。這個碰撞過程有2.5億年之久,也不差這十幾年了。

或許在未來的某一天,科學家們就能夠找到即將或者正在碰撞的超大質量黑洞。到那個時候,我們就可以見證宇宙中最恐怖的事件了。

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