ALMA望远镜发现两个超大质量黑洞并排“进餐” 相距只有750光年

ALMA望远镜发现两个超大质量黑洞并排“进餐” 相距只有750光年

ALMA望远镜发现两个超大质量黑洞并排“进餐” 相距只有750光年

ALMA望远镜发现两个超大质量黑洞并排“进餐” 相距只有750光年

ALMA望远镜发现两个超大质量黑洞并排“进餐” 相距只有750光年(CREDIT:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); M. Weiss (NRAO/AUI/NSF) / ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), M. Koss/Eureka Scientific et al / José Utreras/Ezequiel Treister, Center for Astrophysics and Associated Technologies (CATA); Michael Koss (Eureka Scientific), et al.)

(神秘的地球uux.cn)据参考消息网(编译/王海昉):英国《每日邮报》网站1月9日报道,黑洞盛宴!科学家发现两个超大质量黑洞并排“进餐”。

报道称,它们同时生长,相距只有750光年,是科学家们观测到的最为接近的黑洞,它们最终将融为一个巨大的黑洞。

据报道,研究人员利用阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波天线阵(ALMA)望远镜发现了这两个黑洞。ALMA望远镜是观测分子气体和尘埃的最强大望远镜,位于南美洲的阿塔卡马沙漠。

研究小组在研究距离地球5亿光年的巨蟹座中的两个星系合并时,发现了他们“没想到”的东西。他们发现,有两个黑洞正在贪婪地吞噬着宇宙尘埃、气体和其他物质,就像在参加宴会一样。

虽然从宇宙学角度来看,这两个黑洞离得很近,但它们在几亿年后才会合并。研究人员说,最终这两个黑洞将开始产生引力波,而且将比之前探测到的引力波强得多,然后它们互相撞击形成一个巨大的黑洞。

报道称,这一发现还表明,在宇宙中,双黑洞和创造它们的星系合并现象可能非常普遍。专家们说,ALMA的使用改变了游戏规则,发现两个如此接近的黑洞可能为对这一现象的进一步研究铺平道路。

该研究报告的第一作者迈克尔·科斯来自美国国家射电天文台。他说:“ALMA的独特之处在于,它能透过巨大的气体和尘埃柱观测,并达到很高的空间分辨率,从而观测到非常接近的东西。

科斯说:“我们的研究发现了星系合并中最接近的双黑洞之一,而且由于我们知道星系合并在遥远的宇宙中要常见得多,这些双黑洞可能也比以前认为的要常见得多。”

相关:迄今相距最近超大质量黑洞对发现

(神秘的地球uux.cn)据科技日报(刘霞):美国天文学家在最新一期《天体物理学杂志快报》上发表论文称,他们借助多波段观测手段,发现了迄今距离最近的超大质量黑洞对——彼此之间相距仅750光年,这两个幽灵般的黑洞正奔赴一次暴烈对决。这一发现有助天文学家更好地估计宇宙中有多少超大质量黑洞也接近碰撞,从而进一步揭示引力波的秘密。

新发现的超大质量黑洞位于距地4.8亿光年左右发生碰撞的两个星系的混合体内。大多数星系中央都有超大质量黑洞,这两个黑洞的质量分别是太阳质量的2亿倍和1.25亿倍。

此前,科学家对这两个星系进行观测时,只看到了一个超大质量黑洞,因为这两个黑洞之间的距离太近,所以无法用一台望远镜将它们区分开来。在最新研究中,纽约熨斗研究所计算天体物理中心副研究员基亚拉·明加雷利等人,结合包括美国国家航空航天局(NASA)哈勃空间望远镜在内的7台望远镜提供的12次观测结果,最终揭示了两个不同的黑洞。

明加雷利称,新发现黑洞对之间的距离“接近所能探测的极限,这就是为什么这一发现如此令人兴奋的原因,这意味着即将密切接触的超大质量黑洞可能比想象的更常见,它们会产生大量超强引力波”。

研究人员表示,虽然这两个超大质量黑洞相距仅750光年,但在数亿年内不会并合。

相关:一对注定会合并的黑洞接近到连望远镜都很难将其分开观察

(神秘的地球uux.cn)据cnBeta:新的观测和分析显示,两个巨型黑洞相距仅750光年,并且正在接近,因为它们在星系合并后相互环绕。来自纽约市Flatiron研究所的天文学家和他们的同事发现了两个幽灵般的大型黑洞,它们正在走向一场灾难性的会面。

天文学家于1月9日在西雅图举行的美国天文学会会议上宣布,这对新发现的超大质量黑洞是有史以来最接近碰撞的,并在《天体物理学杂志》上发表了一篇论文。

虽然从宇宙学的角度来看,这两个超大质量黑洞相距仅750光年,但在几亿年内不会合并。在此期间,天文学家的发现为宇宙中还有多少超大质量黑洞接近碰撞提供了更好的估计。

这一改进的人数将有助于科学家们倾听宇宙范围内被称为引力波的强烈时空涟漪的"合唱",其中最大的是星系合并后超大质量黑洞接近碰撞的产物。探测这种引力波背景将改善对宇宙历史上有多少个星系发生碰撞和合并的估计。

新发现的黑洞之间的短距离"相当接近我们能够探测到的极限,这就是为什么这如此令人激动",研究报告的共同作者、Flatiron研究所计算天体物理学中心的副研究科学家Chiara Mingarelli说。

由于黑洞之间的间隔很小,天文学家们只能通过结合七台望远镜的许多观测结果来区分这两个物体,其中包括美国宇航局的哈勃太空望远镜。(虽然通过光学望远镜不能直接看到超大质量黑洞,但它们周围有明亮的发光恒星群和被其引力吸引过来的温暖气体。)

"天文学家们很快发现了这对黑洞,这意味着相距较近的超大质量黑洞可能比我们想象的更常见,因为我们发现了这两个黑洞,而且我们不需要找很远就能找到它们",Mingarelli说。

新发现的超大质量黑洞居住在两个星系的混合体中,这两个星系在离地球大约4.8亿光年的地方发生碰撞。巨大的黑洞生活在大多数星系的中心,通过吞噬周围的气体、尘埃、恒星,甚至其他黑洞而变得更大。这项研究中发现的两个超大质量黑洞是真正的重量级。它们的质量分别是我们太阳的2亿和1.25亿倍。

这两个黑洞在它们的宿主星系相互撞击时相遇。最终,它们将开始相互绕行,随着气体和恒星在两个黑洞之间穿行并窃取轨道能量,轨道会越来越紧。最终,这些黑洞将开始产生比以前探测到的任何黑洞都要强得多的引力波,然后相互碰撞,形成一个巨大的黑洞。

之前对合并星系的观测只看到一个超大质量黑洞。由于这两个物体靠得很近,科学家们无法用一台望远镜明确地将它们分开观察。由加利福尼亚州奥克兰市尤里卡科学公司的迈克尔-J-科斯领导的这项新调查,结合了在地球和轨道上的七台望远镜的12次观测。尽管没有一个单一的观测结果足以证实它们的存在,但综合数据最终揭示了两个不同的黑洞。

相关:星系合并过程中可能隐藏着相距750光年的双黑洞

(神秘的地球uux.cn)据cnBeta:当星系合并时,其中心的黑洞也经常合并。至少,这就是我们一直认为的。根据阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)的新观察和数据,双黑洞可能在附近的星系合并中相互"用餐"。

这些超大质量黑洞被认为是在新连接的星系中心附近同时生长。这些饥饿的庞然大物比科学家所观察到的任何其他双体黑洞都要近,它们之间只有750光年。此外,这里收集到的观察结果可能表明,双体黑洞比我们想象的更常见。

观察和研究的结果发表在《天体物理学杂志通讯》上。它们还在华盛顿州西雅图举行的美国天文学会(AAS)第241次会议的新闻发布会上对此作了介绍。令人惊讶的是,这些双体黑洞暂时似乎没有向彼此移动。

在过去,我曾报道过黑洞合并以及科学家如何观察到它们。但是,看到这些双黑洞在银河系合并的残余物上并排就餐,这完全是一个新的发现。这也不是黑洞第一次让科学家挠头。早在2019年,他们就发现一个有三个超大质量黑洞的星系。

目前还不清楚这些双黑洞是否会继续不紧不慢地在彼此身边用餐,还是两者最终会跳二人转,最终导致它们的碰撞和合并。无论怎样,看来科学家们在接下来的一段时间里都会关注这个空间区域,至少要对这里发生的事情有一个更好的了解。现在,天文学家不仅给我们提供了黑洞的照片,而且还让我们听到了黑洞的萦绕的声音。

相关:两个超大质量黑洞被发现在一起“吃饭”

(神秘的地球uux.cn)据cnBeta:在使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)--一个由美国国家科学基金会的国家射电天文台(NRAO)合作的国际观测站--研究附近的一对合并星系时,科学家发现在新凝聚的星系中心附近有两个超大质量的黑洞同时生长。这些超级饥饿的巨兽是科学家们在多个波长下观察到的最接近的。

更重要的是,这项新的研究显示,双体黑洞和创造它们的星系合并可能在宇宙中令人惊讶地普遍存在。这项新研究的结果于1月9日发表在《天体物理学杂志通讯》上,并在华盛顿州西雅图举行的美国天文学会(AAS)第241次会议的新闻发布会上进行了介绍。

UGC4211距离地球仅5亿光年,位于巨蟹座,是研究星系合并结束阶段的理想候选者,这种合并在遥远的宇宙中发生得更频繁,因此可能难以观察到。当科学家们利用ALMA的高灵敏度1.3毫米接收机深入观察合并后的活跃星系核--星系中由中央黑洞周围的物质吸积所造成的紧凑、高度发光的区域--他们发现不是一个,而是两个黑洞在贪婪地吞噬合并后的副产品。令人惊讶的是,它们并排在一起吃饭,中间只有750光年的距离。

这对被称为UGC 4211的合并星系隐藏着一个大秘密:一对黑洞正在一起用餐,吞噬着它们周围的气体和尘埃。科学家们通过多个研究项目和望远镜的观测发现并证实了这对星系的存在--它们之间的距离只有750光年--这些项目和望远镜包括:塞罗托洛美洲天文台(CTIO)布兰科4米望远镜上的暗能量相机遗产调查(DECalS)、欧空局甚大望远镜(VLT)上的多单元光谱探测器(MUSE)、凯克天文台和阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列(ALMA)。用多种波长观察这些星系有助于科学家发现这对星系之间不仅仅是在进行合并。

"模拟结果表明,附近星系中的大部分黑洞双星群体将是不活跃的,因为它们比较常见,而不是像我们发现的那样有两个正在成长的黑洞,"尤里卡科学公司的高级研究科学家、新研究的主要作者Michael Koss说。

Koss补充说,ALMA的使用是一个游戏规则的改变,在附近的宇宙中发现两个如此接近的黑洞可以为更多的研究这一令人兴奋的现象铺平道路。ALMA的独特之处在于,它可以透过大面积的气体和尘埃柱,实现非常高的空间分辨率,看到非常接近的东西。我们的研究发现了星系合并中最接近的一对黑洞,而且因为我们知道星系合并在遥远的宇宙中更为常见,这些黑洞双星也可能比以前认为的更为常见。

如果近距离配对的双体黑洞对确实很普遍,就像Koss和团队所假设的那样,那么对未来引力波的探测可能会有重大影响。

智利天主教大学(Universidad Católica de Chile)的天文学家、该研究的共同作者Ezequiel Treister说:"在星系的中心可能有许多成长中的超大质量黑洞对,而我们至今还无法识别。如果是这样的话,在不久的将来,我们将在整个宇宙中观察到由这些天体合并引起的频繁的引力波事件。"

将ALMA数据与其他强大的望远镜如钱德拉、哈勃、欧空局甚大望远镜和凯克的多波长观测数据配对,为一个已经令人信服的故事增加了精细的细节。"每个波长都讲述了故事的不同部分。地面光学成像向我们展示了整个合并的星系,而哈勃则以高分辨率向我们展示了核区。X射线观测显示,该系统中至少有一个活跃的星系核,"Treister说。"而ALMA向我们展示了这两个不断增长、饥饿的超大质量黑洞的确切位置。所有这些数据加在一起,让我们更清楚地了解像我们自己的星系是如何变成现在这样的,以及它们将来会变成什么样。"

到目前为止,科学家大多只研究了星系合并的最早阶段。这项新的研究可能对我们了解银河系自己即将与附近的仙女座星系合并产生深远的影响。科斯说:"银河-仙女座的碰撞处于非常早期的阶段,预计将在大约45亿年后发生。我们刚刚研究的是一个处于碰撞最后阶段的源头,所以我们看到的东西预示着这种合并,也让我们了解到黑洞合并和增长并最终产生引力波之间的联系。"

"这一迷人的发现显示了ALMA的力量,以及多波长天文学如何能够产生重要的结果,扩大我们对宇宙的理解,包括黑洞、活跃星系核、星系演化等等,"美国国家科学基金会国家射电天文台项目主任Joe Pesce说。"随着引力波探测器的出现,我们有机会通过结合所有这些能力进一步扩大我们的观测能力。我不认为我们能学到的东西真的有什么限制。"




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