2022-09-10 15:14

天文学家相信他们已经发现了第一个已知的来自一对碰撞黑洞的耀斑

Supermassive Black Hole Surrounded by Two Black Holes

这幅艺术概念图展示了一个被气体圆盘包围的超大质量黑洞。在这个圆盘中嵌入了两个较小的黑洞,它们可能合并在一起形成了一个新的黑洞。图片来源:加州理工学院/ R。伤害(IPAC)

第一次,天文学诺玛斯可能已经看到了两个黑洞合并的光,提供了了解一个黑洞的机会关于这些神秘的黑暗物体。

当两个黑洞相互旋转并最终相撞时,它们会发出引力波——可以用地球上极其灵敏的仪器探测到的时空涟漪。由于黑洞和黑洞合并是完全黑暗的,这些事件是望远镜和天文学家使用的其他光探测仪器所看不到的。然而,理论家们提出了黑洞合并如何通过引起附近物质辐射产生光信号的想法。

现在,科学家们利用位于圣地亚哥附近帕洛玛天文台的加州理工学院兹威基瞬变装置(ZTF),可能已经发现了可能就是这样一个场景。如果得到证实,这将是已知的第一个由一对碰撞的黑洞发出的耀斑。

2019年5月21日,两个引力波探测器——美国国家科学基金会的激光干涉仪引力波天文台(LIGO)和欧洲处女座探测器——确认了这次合并,这次事件被称为GW190521g。这一探测使得ZTF的科学家们能够从引力波信号产生的位置寻找光信号。这些引力波探测器还发现了被称为中子星的密集宇宙物体之间的合并,天文学家还发现了这些碰撞产生的光。

发表在《物理评论快报》杂志上的一项新研究描述了ZTF的结果。作者假设这两个黑洞的质量都是太阳的几十倍,它们围绕着第三个超大质量的黑洞旋转,这个黑洞的质量是太阳的数百万倍,周围环绕着一个由气体和其他物质组成的圆盘。当两个较小的黑洞合并时,它们形成了一个新的、更大的黑洞,它会经历一脚踢,并朝任意方向发射。根据这项新的研究,它可能穿过了气体盘,导致它发光。

这项新研究的合著者、位于南加州的NASA喷气推进实验室的天体物理学家丹尼尔·斯特恩(Daniel Stern)说:“这一发现非常令人兴奋。”该实验室是加州理工学院的一个部门。“基于这两个合并的黑洞不经意间产生的信号,我们可以了解到很多关于它们和它们所处的环境的信息。因此,ZTF的探测,加上我们从引力波中了解到的信息,为研究黑洞合并和超大质量黑洞周围的这些盘开辟了一条新途径。”

作者指出,虽然他们得出结论,ZTF探测到的耀斑很可能是黑洞合并的结果,但他们不能完全排除其他可能性。

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