一对超大质量黑洞将在10000年内发生合并。
艺术家笔下描绘的PKS 2131-021。Caltech
天文学家发现90亿光年外有一对超大质量黑洞已经靠近到了几乎无以复加的地步。它们将在10000年内发生碰撞,两个黑洞将会合并成一个。在天文学中,10000年可以说就是即将。
两个黑洞一边围绕对方运行一边靠近,这一过程已经持续了大约1亿年。现在它们的公转周期只有2年,意味着它们已经非常靠近。
在今后10000年内,这两个黑洞将会合并成一个。由于它们质量巨大,每一个的质量都相当于数亿个太阳,合并将在时空中产生极为强烈的引力波涛,传遍整个宇宙。由于事发地遥远,事实上这次合并早已发生,只是引力波到达地球还要等一等。
这对名为PKS 2131-021的黑洞将让科学家见识到什么是超大质量黑洞的合并。自人类引力波天文台建立以来,已经收到了许多黑洞合并产生的引力波,但产生那些引力波的黑洞质量不过太阳的几十倍,那些引力波只是时空中的小涟漪,与超大质量黑洞合并产生的引力波无法相比。超大质量黑洞合并产生的引力波,人类还从未收到过。
天文学家至今不明白,质量超级巨大的超大质量黑洞究竟是通过什么样的途径形成的。有一种可能就是它们是由质量较小的黑洞一步步合并而成的。10000年内将要扫过地球的这道引力波,将为未来的人类(如果那时还有人类的话)提供解开这个谜团的宝贵线索。
PKS 2131-021是一对特殊的黑洞,它是一个“耀变体”。黑洞吞噬物质时吞掉的其实只是小部分。大部分物质会沿着黑洞的磁场导向黑洞的两极并被抛出,形成以近光速飞行的高能喷流。如果这条喷流正对地球,那么它就会显得极端明亮。如果它的亮度不稳定,会发生闪烁,那它就是所谓的“耀变体”。
研究人员在观测了大约1800个分散在宇宙各处的耀变体后发现,PKS 2131-021显得有些不一样:它的亮度变化呈现出极有规律的周期性。
结合PKS 2131-021的这一特点,研究人员挖掘了45年的历史数据,最终作出了推论,认为那里可能存在着两个黑洞,它们正互相牵扯着对方,以2年为周期旋转。
如果这一发现经受住了后续的进一步验证,那么PKS 2131-021将是人类发现的第二对双黑洞,也是黑洞之间距离更近的一对。2020年有科学家称,在距离地球大约35亿光年远的一个星系中发现了一对双黑洞。那对黑洞的公转周期是9年,意味着它们之间的距离和PKS 2131-021比要远一些。
参考
Colossal Black Holes Locked in Dance at Heart of Galaxy
https://www.caltech.edu/about/news/colossal-black-holes-locked-in-dance-at-heart-of-galaxy