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  科学家首次用新方法确认宇宙中存在双黑洞
科学家首次用新方法确认宇宙中存在双黑洞

新华网北京9月2日电 (记者吴晶晶)去年热映的美国大片《星际迷航》让人们对宇宙黑洞有了形象认识。而科学家们一直认为,宇宙中还存在“双黑洞”,但尚不能完全证实其存在。

记者2日从中科院国家天文台获悉,由国家天文台陆由俊、闫昌硕和美国俄克拉荷马大学戴新宇、北京大学于清娟组成的研究团队发现,在距离地球最近的类星体Markarian231中隐藏着超大质量双黑洞。这是科学家首次用连续谱的特征方法发现证据确凿的双黑洞。该项研究成果发表在国际期刊《天体物理杂志》上。

黑洞是广义相对论预言的宇宙空间内存在的一种奇异天体,即使光子也无法逃脱它的引力束缚。那什么是双黑洞?陆由俊介绍说,双黑洞是指相互绕转的两个黑洞组成的一个系统,就好比两位花样滑冰运动员在冰上不停旋转。

他说,天文观测表明绝大多数星系中心都存在超大质量黑洞。而大质量星系是由小质量星系合并形成的,星系合并就不可避免地产生超大质量双黑洞。但实际上目前有关超大质量双黑洞存在的证据十分稀少模糊,且存在争议。

科研团队分析了离地球最近的类星体Markarian231的连续谱,发现其具有“极端并且令人惊奇的性质”,正好可以用超大质量双黑洞的相关理论来解释。

“如果在该类星体中心只存在一个黑洞,那么由其附近炽热气体形成的吸积盘就会发射大量的紫外射线。但我们发现,观测显示来自盘中心的紫外辐射骤然减弱,这说明吸积盘中心可能是由两个相互绕转的超大质量黑洞构成,它们与吸积盘的相互作用会将吸积盘内区物质扫除殆尽,那么紫外辐射就会骤然减弱。”陆由俊说。

通过构建动力学模型并与观测对比,研究团队发现中心主黑洞的质量约为1.5亿个太阳质量,而绕主黑洞旋转的次黑洞的质量则有4百万个太阳质量。它们的轨道周期为1.2年。双黑洞的共同旋绕会发射引力波、损失能量,并最终在几十万年后碰撞。

陆由俊表示,这一发现为人类在宇宙中发现和确认更多双黑洞系统指出了新方向。“宇宙中已有光谱测量的类星体20余万颗。通过对类星体光谱的系统研究很有可能会发现更多的双黑洞系统。而寻找、确认双黑洞对理解星系和类星体的形成演化,以及进一步研究引力波和基本引力理论都具有重要意义。”

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