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研究首次發現兩黑洞將融合 釋放大量能量

黑洞融合模擬圖。(圖片來源:維基百科)
黑洞融合模擬圖。(圖片來源:維基百科)
【記者張秉開/編譯】美國哥倫比亞大學的科學家首次推算出,一對近距離黑洞有可能在短時內發生碰撞和融合,如果黑洞發生融合,會釋放出相當於1億個超新星爆發的能量。

據《紐約時報》9月16日報導,這對黑洞被編號為類星體PG 1302-102,總質量超過10億顆太陽。令科學家驚訝的是,兩個黑洞之間的距離非常近,小於十分之一光年,大約為3,220萬公里,而且很可能會在10萬年內發生碰撞和融合(也稱為合併)。

哥倫比亞大學的科學家杜拉齊歐(Daniel D’Orazio)、海曼(Zoltan Haiman)以及謝米諾維奇(David Schiminovich)共同分析,如果這對黑洞融合,會釋放出相當於1億個超新星爆發的能量,而且其能量形式大部分是時空漣漪——重力波。而融合時產生的空間重力波對周圍星系造成極強的影響,也許會把很多星體推出星系之外。
科學家根據愛因斯坦的廣義相對論繪製的成對黑洞引力波。(圖片來源:Henze/NASA)科學家根據愛因斯坦的廣義相對論繪製的成對黑洞引力波。(圖片來源:Henze/NASA)
報導說,海曼博士解釋,他們根據黑洞的質量,預測到這對黑洞輻射紫外線的數據。他說:「我們根據其質量就能預測出沒有爭議的結果,這種現象在『紛繁複雜』的天文研究中是非常罕見的。」

海曼博士補充道:「一般來說,黑洞質量越大,將黑洞推在一起的引力波就越快,我們將其質量設定在足夠大的情況。」其中大黑洞的質量為10億個太陽。

PG 1302-102位於處女座(Virgo constellation),距離地球35億光年遠,是今年初加州理工學院天文學家首次發現的輻射大量X射線和伽瑪射線的類星體,推測它是由兩個黑洞組成。

海曼博士在他們的模型中分析,來自黑洞方向的光其實是黑洞周圍的氣體盤發出的,而且其中的不可見紫外線成分比可見光的多2~3倍。

加州理工學院天文學家菲尼(E. Sterl Phinney)贊同海曼等人的理論推測,認為其理論越簡單越能說明問題。而且,他也表示很驚訝看到距離如此接近的超級黑洞。一般來說,將融合的超級黑洞相距為數萬或數十萬光年,而且發生碰撞融合的時間需要數百萬年甚至數十億年。