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“憋屈”的巨型黑洞 竟被引力波从星系中心踢出
2017-03-25 腾讯科普
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最新的研究表明，因为引力波的反冲效应，一个超过10亿太阳质量的黑洞从星系的中心被弹射了出来。 这个巨大的黑洞现在已经距离它的宿主星系中心35000光年，比我们的太阳系距离银河系中心之间的距离还要远很多。这个庞然大物正在以760万公里每小时的速度向外运动，速度已经足够快能够让黑洞在2000万年之后完全脱离整个星系。 来自于意大利罗马第三大学、也是这篇文字的合作者 Stefano Bianchi说，“相当于是1000万个超新星爆炸释放出来的能量使得这个庞然大物加速到这么高的速度”。 哈勃望远镜的图像显示了类星体（明亮天体）和它的宿主星系3C186（位于它之后的弥散天体）。而目前的研究人员认为3C186的中心黑洞被释放出来的引力波从星系的核心处弹射了出去。（版权: NASA, ESA, and M. Chiaberge (STScI/ESA)） 研究团队利用了哈博望园研究了3C186这个星系，这个星系距离地球大约80亿光年。哈勃图像揭示了星系之中的类星体（超大质量黑洞存在的证据） 这本身并不奇怪，因为绝大多数的星系中心都存在着一个超大质量黑洞。但是很奇怪的是3C186的类星体却不在这个星系的中心。这个项目的研究人员说，“实际上，它比目前目前所观测的任何一个黑洞都远离星系的中心。” 为什么这个奇怪的天体表现的如此离群？哈勃数据同时也显示3C186有一个被称之为潮汐尾的弧状特征，这个潮汐尾是受星系合并时的潮汐力影响所产生的。基于这个观测和理论工作，研究团队认为所有的一切都开始于两个星系在20亿到10亿年之前的一次合并。 在合并的过程当中，两个星系中心的黑洞会越来越靠近。当彼此靠近之时，两个黑洞就会释放出引力波，也就是爱因斯坦在一个世纪前提出来的时空涟漪。引力波于2015年9月份被美国的引力波激光天文台(LIGO)探测器首次直接探测到。 这个示意图显示了两个超大质量黑洞合并形成一个黑洞，并且它从它的宿主星系中被弹射了出去。两个星系相互作用并且最终合并（图1）。它们的中心黑洞相互旋转，从而产生强烈的引力波（图2）。两个黑洞彼此互相靠近，最终合并（图3）。由于所产生引力波的不对称性，新形成的黑洞会沿着最强引力波的反方向反冲运动，并且被弹射出宿主星系（图4）。（版权: NASA, ESA/Hubble, and A. Feild/STScI） 目前的猜想是这个引力波倾向于一个特定的方向。当两个中心黑洞最终合并完成的时候，辐射停止时，这个新产生的庞然大物就会沿着引力波的反方向快速运动。 Bianchi 说，“如果我的理论正确，这个观测九尾超大质量能够合并提供了非常强的证据。尽管我们已经找到了恒星级黑洞合并的证据，但是超大质量黑洞合并的过程是更为复杂，我们目前并不是完全清楚。” 这次研究也结合了来自于斯隆数字巡天和美国宇航局钱德拉X射线卫星的数据，这篇文章即将发表在欧洲的《天文和天体物理》(Astronomy & Astrophysics)杂志上，目前可以在arXiv.org上免费阅读（https:///abs/1611.05501）。 本文翻译自： (http://www./36187-gravitational-waves-boot-supermassive-black-hole.html) 原作者： Mike Wall 译者：国家天文台研究员，青年科学家苟利军、《星际穿越》中文译者 点击展开全文
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