NASA新发现仙女座星系有一对超大质量黑洞

就连黑洞也无法抵挡诱惑，把自己插入照片中。在附近的仙女座星系的图像中，一颗被发现为背景物体的宇宙光弹显示了可能是迄今为止最紧密耦合的超大质量黑洞。

天文学家利用来自NASA钱德拉x射线天文台的x射线数据和来自地面望远镜的光学数据、夏威夷的双子座和加州的加州理工学院Palomar的光学数据，做出了这一惊人的发现。

这种不寻常的来源，被称为J0045 + 41，在仙女座的光学和x射线图像中，也被称为M31。直到最近，科学家们还认为J0045 + 41是M31的一个物体，一个巨大的螺旋星系，距离地球约250万光年。然而，新的数据显示，J0045 + 41实际上距离地球约26亿光年。

“我们在M31中寻找一种特殊类型的恒星，认为我们找到了一个，”华盛顿大学西雅图分校的Trevor dorn - wallenstein说，他领导了描述这个发现的论文。“我们很惊讶，也很兴奋地发现了一个更奇怪的东西!”

与J0045 + 41相比，更有趣的是，它可能包含一对巨大的黑洞，在近轨道上相互环绕。这两个超大质量黑洞的估计总质量大约是太阳质量的2亿倍。此前，一个由天文学家组成的研究小组从J0045 + 41开始观察到光周期的变化，并认为它是M31的成员，将其归类为每80天环绕一周的一对恒星。

钱德拉观察到的x射线源的强度揭示了这种原始分类是错误的。相反,J0045 + 41在M31是一个双星系统包含一个中子星或黑洞把材料从同伴的系统Dorn-Wallenstein最初寻找M31 -或更大规模和遥远的系统,包含至少一个迅速成长的特大质量黑洞。

然而，由华盛顿大学团队拍摄的Gemini-North望远镜的光谱显示，J0045 + 41必须至少承载一个超大质量黑洞，并允许研究人员估计距离。光谱还提供了可能的证据，证明在J0045 + 41中存在第二个黑洞，并以不同的速度从第一个黑洞移动，正如预期的那样，如果两个黑洞相互环绕。

然后，研究小组利用Palomar的光学数据，从J0045 + 41中寻找光线的周期性变化。他们发现在J0045 + 41中有几段时间，其中包括大约80和320天。这些周期与理论研究中预测的两个巨大黑洞的相互作用的比率是一致的。

研究人员估计，两个假定的黑洞相互环绕，距离地球和太阳的距离只有几百倍。这相当于不到一光年的百分之一。相比之下，离我们最近的恒星离太阳大约有四光年远。

这样的系统可以形成于几十亿年前的合并的结果，两个星系都包含一个超大质量黑洞。在它们目前的分离过程中，两个黑洞在发射引力波的过程中不可避免地相互靠近。

“我们无法精确地确定这些黑洞的质量到底有多少，”研究报告的作者之一、华盛顿大学的John Ruan说。“根据这一情况，我们认为这对情侣将在短短350年或36万年的时间里碰撞并融合成一个黑洞。”

如果J0045 + 41确实包含两个绕轨道运行的黑洞，那么它将发射引力波，然而信号不会被LIGO和室女座探测到。这些基于地面的设施发现了恒星质量黑洞的合并，它们的重量不超过60个太阳，而且最近的发现是在两个中子星之间。

多恩-华伦斯坦说:“与星状质量黑洞相比，超大质量黑洞合并的速度很慢。”“从J0045 + 41这样的系统中，引力波的变化要慢得多，最好是由一种叫做脉冲星计时阵列的不同类型的引力波设备探测到。”