天文学家发现了一个三个超大黑洞合并的星系

三个黑洞络续接近，是否会激发最终秒差距问题？

（原文来自www.jj00.com）

在夜空中看到的无数星系中，NGC6240一向以其奇特的外形和异乎平常的红外亮度而惹人饮茶注目。迄今为止，人们一向认为这是两个星系碰撞的究竟。 （自媒体www.jj00.com）

早在1983年，天文学家就报道了一个双活核的证据——在NGC6240的中心有两个活跃的超大质量黑洞。如今，研究者第一次发现了第三个超大黑洞的证据。

（原创文章久久自媒体）

图解：具有活跃银河核的星系的内部构造图源：wikipedia

这项新发现表明是三个而非两个星系正在归并，每一个星系都把自身的超大黑洞星系核带到了聚合体中。

来自德国哥廷根大学的天体物理学家沃尔夫拉姆·科拉奇尼（WolframKollatschny）注释说，“经由我们极高空间差别率的视察，我们可以证实在互相感化的星系NGC6240的中心，并不像以前认为的那样具有两个，而是三个超大质量黑洞。”

（用于冰下探测的浮力漫游车）2015年在阿拉斯加湖中。

自1983年以来，已经对星系进行了大量研究，证实了两个活跃星系核在3亿光年远的NGC6240中心的发现。然而，因为超大质量黑洞非常接近，它们在通亮中心内切实切位置仍然难以找到。

科拉奇尼和他的团队用安装在智利的欧洲南方天文台的八米超大千里镜上的MUSE3D光谱仪对星系进行高差别率光谱观测。

图解：与辅助千里镜一路组成超大千里镜的四个单元单子千里镜图源：wikipedia

这些图像揭示了NGC6240中心的三个节点——一个北部的点和两个南部的点。然而，这项新发现并不料味着先前的研究是错误的；新的证据表明只有两个黑洞正在积极地蕴蓄物质，而第三个则处于休眠状况。

图解：推想银河系中心超大质量黑洞候选人马座A*四周的6星轨道图源：wikipedia

每个超大质量黑洞的质量都跨越太阳质量的9000万倍（银河系的超大质量黑洞人马座A*，是400万倍的太阳质量）。这三个恒星都被锁定在宽度小于1千帕秒（3260光年）的区域内的轨道上，彼此迟缓地向内回旋。而且南方的两个黑洞之间的距离只有198秒差距（645光年）。

图：（科拉奇尼etal.,A&A,2019)

德国波茨坦莱布尼茨天体物理研究所的天体物理学家彼得·魏尔巴赫说：“迄今为止，宇宙中从未发现过如斯集中的三个超大质量黑洞。”

这个例子向我们供应了三个星系和及个中心黑洞同时归并过程的证据。

早些时候又发现了另一个三重归并，在一个名为SDSSJ084905.51+111447.2的星系的中心有三个超大质量黑洞在向内回旋的过程中；然则这个系统在每一对黑洞之间有大约10千帕秒的分隔。这些在NGC6240中心的黑洞彼此之间加倍接近意味着NGC6240处在归并的后期阶段，这一过程花消了十亿年之久甚至更长。这个更高级的阶段也意味着星系更接近所谓的最终秒差距问题。

正如我们之前所报道的那样，凭据理论模型，两个正在归并的星系的黑洞弗成避免地群集在一路，将其轨道能量转移到其四周的气体和恒星上，从而绕得越来越紧。

我们知道，成对的恒星黑洞最终会聚在一路形成一个物体。对于超大质量黑洞，存在一个理论上的问题。当它们的轨道收缩时，它们能传递能量的空间区域也会缩小。当它们相距1秒差距（大约3.2光年）时，理论上这个空间区域不再充沛大以支撑进一步的轨道衰变，是以它们仍处于一个不乱的双星轨道上——或者长达数十亿年。这种均衡被称为“最终秒差距问题”。

三重归并或者是解决此问题的一种方式，因为第三个黑洞能够供应物体填补该最后闲暇所需的额外的力。当然，NGC6240中心的黑洞不会很快接近最终秒差距——或者还要再过十亿年或许二十亿年，甚至谁也不知道那时候人类是否还存在。

但黑洞估计会发生引力波。我们如今还不克检测到它们，然则经由研究如许的系统，我们或许可以用将来的仪器找到检测的方式，并弄清楚在最后的秒差距时发生了什么。

图：在NGC6240的中心，有三个超大黑洞彼此之间越来越近地皮旋

相关常识

NGC6240是位于蛇夫座四周的超发光红外星系（ULIRG）。该星系是三个较细姨系归并后的残存物。三个祖先星系之间的碰撞导致了一个更大的星系，具有两个判然不同的原子核和一个高度受干扰的构造，包罗微弱的延伸和盘旋。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

FY:张玉兔

作者:MICHELLESTARR

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