首頁>要聞 要聞
科學家首次用新方法確認宇宙中存在雙黑洞
新華社北京9月2日電(記者吳晶晶)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(fā)現(xiàn),在距離地球最近的類星體Markarian231中隱藏著超大質(zhì)量雙黑洞。這是科學家首次用連續(xù)譜的特征方法發(fā)現(xiàn)證據(jù)確鑿的雙黑洞。該項研究成果發(fā)表在國際期刊《天體物理雜志》上。
黑洞是廣義相對論預言的宇宙空間內(nèi)存在的一種奇異天體,即使光子也無法逃脫它的引力束縛。那什么是雙黑洞?陸由俊介紹說,雙黑洞是指相互繞轉(zhuǎn)的兩個黑洞組成的一個系統(tǒng),就好比兩位花樣滑冰運動員在冰上不停旋轉(zhuǎn)。
他說,天文觀測表明絕大多數(shù)星系中心都存在超大質(zhì)量黑洞。而大質(zhì)量星系是由小質(zhì)量星系合并形成的,星系合并就不可避免地產(chǎn)生超大質(zhì)量雙黑洞。但實際上目前有關(guān)超大質(zhì)量雙黑洞存在的證據(jù)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(xù)譜,發(fā)現(xiàn)其具有“極端并且令人驚奇的性質(zhì)”,正好可以用超大質(zhì)量雙黑洞的相關(guān)理論來解釋。
“如果在該類星體中心只存在一個黑洞,那么由其附近熾熱氣體形成的吸積盤就會發(fā)射大量的紫外射線。但我們發(fā)現(xiàn),觀測顯示來自盤中心的紫外輻射驟然減弱,這說明吸積盤中心可能是由兩個相互繞轉(zhuǎn)的超大質(zhì)量黑洞構(gòu)成,它們與吸積盤的相互作用會將吸積盤內(nèi)區(qū)物質(zhì)掃除殆盡,那么紫外輻射就會驟然減弱。”陸由俊說。
通過構(gòu)建動力學模型并與觀測對比,研究團隊發(fā)現(xiàn)中心主黑洞的質(zhì)量約為1.5億個太陽質(zhì)量,而繞主黑洞旋轉(zhuǎn)的次黑洞的質(zhì)量則有4百萬個太陽質(zhì)量。它們的軌道周期為1.2年。雙黑洞的共同旋繞會發(fā)射引力波、損失能量,并最終在幾十萬年后碰撞。
陸由俊表示,這一發(fā)現(xiàn)為人類在宇宙中發(fā)現(xiàn)和確認更多雙黑洞系統(tǒng)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(tǒng)研究很有可能會發(fā)現(xiàn)更多的雙黑洞系統(tǒng)。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。”(完)
編輯:鞏盼東
關(guān)鍵詞:宇宙中存在雙黑洞