碰撞中的黑洞可能隱藏在超亮類星體的光芒中

2025-12-05 20:29:08 分類：焦點(diǎn) 閱讀(72916)

一項(xiàng)模擬顯示了黑洞合并如何在類星體周圍的環(huán)境中進(jìn)行，主圖像代表了黑洞碰撞前的中的中時(shí)刻。(圖片來(lái)源:Connar Rowan等人)
（神秘的黑洞青島市南同城約附近小姐上門外圍電vx《749*3814》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)地球uux.cn）據(jù)美國(guó)太空網(wǎng)（羅伯特·李）：根據(jù)一項(xiàng)新的研究，恒星質(zhì)量的隱藏黑洞之間的碰撞可能發(fā)生在它們更大的同類周圍創(chuàng)造的暴力環(huán)境中。
超大質(zhì)量黑洞存在于大多數(shù)星系的超亮中心，其質(zhì)量可以增長(zhǎng)到太陽(yáng)的類星數(shù)百萬(wàn)甚至數(shù)十億倍。其中一些被氣體和塵埃盤(pán)包圍，光芒這些氣體和塵埃被加熱到極高的碰撞溫度，導(dǎo)致它們發(fā)出明亮的中的中光。雖然這些物質(zhì)中的黑洞一部分被輸送到盛宴般的中心超大質(zhì)量黑洞，但其他物質(zhì)被強(qiáng)大的隱藏磁場(chǎng)引導(dǎo)到黑洞的兩極，在那里以接近光速噴出，超亮也產(chǎn)生強(qiáng)大的類星光輻射。
這些喂養(yǎng)超大質(zhì)量黑洞被稱為類星體。光芒它們可能如此明亮，碰撞青島市南同城約附近小姐上門外圍電vx《749*3814》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)以至于比所在星系中所有恒星的總和還要亮。但新的研究表明，類星體所在的活動(dòng)星系核(AGN)可能隱藏著其他小型黑洞，質(zhì)量是太陽(yáng)的3到10倍，它們通過(guò)碰撞和合并而增長(zhǎng)。
事實(shí)上，類星體及其環(huán)境本身實(shí)際上可能正在推動(dòng)較小黑洞之間的合并過(guò)程，這可以在地球上通過(guò)它們創(chuàng)造的時(shí)空結(jié)構(gòu)中的波紋(稱為引力波)來(lái)檢測(cè)。
這是一個(gè)科學(xué)家小組的結(jié)論，其中包括牛津大學(xué)物理學(xué)研究生Connar Rowan，他創(chuàng)建了一個(gè)復(fù)雜的計(jì)算機(jī)模擬，以模擬恒星質(zhì)量黑洞和超大質(zhì)量黑洞周圍氣體盤(pán)之間的復(fù)雜相互作用。
“這些模擬解決了兩個(gè)主要問(wèn)題:氣體能否催化黑洞雙星的形成，如果可以，它們最終能否靠得更近并合并？”羅文在一份聲明中說(shuō)。“對(duì)于這個(gè)解釋觀測(cè)到的引力波信號(hào)來(lái)源的過(guò)程，兩個(gè)答案都需要是肯定的。”
超大質(zhì)量黑洞的老大哥們會(huì)是個(gè)累贅
研究小組檢查了由2500萬(wàn)個(gè)氣體粒子組成的類星體周圍的模擬環(huán)境，這些氣體粒子用于模擬遭遇期間的復(fù)雜氣流，他們看到恒星質(zhì)量的黑洞可以被拖入致密的氣體圓盤(pán)中。這些黑洞可能會(huì)由于相互間的引力影響以及對(duì)盤(pán)中氣體的引力影響而被迫進(jìn)入雙星系統(tǒng)。
每次模擬持續(xù)了三個(gè)月，顯示了盤(pán)中的氣體如何減緩恒星質(zhì)量黑洞的速度，這意味著即使這些物體通常會(huì)分開(kāi)，它們?nèi)匀幌嗷ノ?br>這使得它們被困在圍繞彼此的軌道上，成為二元黑洞，也被困在圍繞超大質(zhì)量黑洞“老大哥”的軌道上。較小的黑洞也被發(fā)現(xiàn)發(fā)展出它們自己的周圍吸積盤(pán)，就像捕獲它們的超大質(zhì)量黑洞的迷你版本。

一張圖顯示了兩個(gè)孤立的黑洞如何被一個(gè)超大質(zhì)量黑洞吸引在一起，并在其暴力陰影中合并。(圖片來(lái)源:Connar Rowan等人)
超大質(zhì)量黑洞周圍的氣體對(duì)較小黑洞合并過(guò)程的影響也通過(guò)模擬顯示黑洞合并后氣體立即猛烈噴射的事實(shí)得到了例證。
該團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)了黑洞雙星如何隨時(shí)間演變的另一個(gè)影響——恒星質(zhì)量黑洞圍繞超大質(zhì)量黑洞旋轉(zhuǎn)的方向。
在一半的系統(tǒng)中，黑洞繞著與其旋轉(zhuǎn)方向相反的超大質(zhì)量黑洞旋轉(zhuǎn)——逆行——黑洞會(huì)足夠靠近，產(chǎn)生顯著的引力波發(fā)射。因?yàn)橐Σ▽⒔莿?dòng)量從雙星中帶走，這導(dǎo)致兩個(gè)黑洞更快地螺旋在一起，并非常突然地合并。
“這些結(jié)果令人難以置信地興奮，因?yàn)樗鼈凃?yàn)證了超大質(zhì)量黑洞盤(pán)中的黑洞合并可以發(fā)生，并可能解釋我們今天觀察到的許多或大多數(shù)引力波信號(hào)，”研究小組成員、牛津大學(xué)天體物理學(xué)家Bence Kocsis說(shuō)。
羅文在皇家天文學(xué)會(huì)2023年全國(guó)天文學(xué)會(huì)議上介紹了這項(xiàng)研究，該會(huì)議于7月3日至7日在威爾士加的夫舉行。