一篇論文報道稱，科學家發現了目前證明在明顯的合并星系里存在超質量三體黑洞的最好證據。

宇宙演化理論預測，星系和它們中心的巨大黑洞會隨時間的推移相互合并。但是在大型星系中很難存在三個超質量黑洞。了解這些系統有助于全面的闡明星系是如何演化的。

圖為 黑洞 圖源：Google

“這將有助于我們理解星系合并是如何影響超質量的黑洞的，反之亦然。”研究報告作者，喬治梅森大學的博士生Ryan Pfeifle，告訴天文在線。

當超質量黑洞開始吞噬物質并發出輻射時，就形成了活躍的星系核。這可能發生在當兩個星系相互接近時。根據《天體物理學》上的一篇論文，盡管它們很重要，但合并具有雙活躍星系核的星系是很難得到的，只有少于三十個記錄在案的星系。

圖為 星系核 圖源：Google

完成這篇論文的科學家們首先篩選了WISE太空望遠鏡拍攝到的合并星系的紫外線數據，來尋找活躍雙星系核。然后，他們進一步研究了來自錢德拉X射線天文臺和nuSTARX射線天文望遠鏡的X射線數據，以及來自大型雙筒望遠鏡的紅外線數據和斯隆數字化巡天的光學數據。

其中被稱為SDSS J0429+1114的來源，似乎具有所有合并星系中心存在三個活躍星系核的特點。這包括三個X射線來源，其中之一在三個星系的中心，以及其中之一的黑洞在吸收物質的紅外線信號的確鑿證據。Pfeifle說，結合起來，這就構成了證明合并星系中存在超質量三體黑洞的最好的證據。

SDSS J0849+1114令人興奮的不僅僅是它的稀有，這樣的系統可能會幫助解釋為什么超質量黑洞會合并。有一個長期存在的天體物理學的問題叫“最終秒差距問題”。當兩個超質量黑洞互相靠近時，它們開始繞軌道運行并靠的越來越近，通過與周圍星體和氣體摩擦失去能量。但是一旦它們差距大約一秒，即3.26光年，不同的是，模擬顯示它們的軌道更穩定，而且它們實際合并時間會比宇宙的年齡還要長。但考慮到星系合并是科學家的宇宙演化理論的一部分，這些黑洞必定以某種方式合并。

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將第三個超質量黑洞引入雙超質量黑洞能夠提供必要的吸引力，使合并發生在合理的時間范圍。

“他們提出了一個非常有說服力的例子，這個系統就是一個三倍超質量黑洞合并體，”Flatiron 研究所計算天體物理中心的副研究員Chiara Mingarelli告訴Gizmodo，“在宇宙的現實生活中看到這樣的系統是令人鼓舞的。”

科學家們目前還在通過脈沖星計時陣列來尋找證明超質量黑洞雙星在時空中產生波紋的證據，脈沖星計時陳列是一個測量稠密度速率變化和旋轉的中子星脈沖速率變化的實驗。

圖為 脈沖星 圖源：Google

這些結果是令人鼓舞的，因為它們提供了超質量黑洞合并的方法，并為脈沖星計時列陣實驗帶來了希望，比如已經運行了十多年的NANOGrav實驗將會發現一些東西。然而，Mingarelli指出，需要三個超質量黑洞才能看見這些波，可能會使脈沖星計時陣列實驗結果延遲幾年。“希望有其他的機制能使雙超質量黑洞不需要第三個部分就能合并”，她說。

圖為 模擬黑洞合并 圖源：Google

Pfeifle指出，不能保證這些黑洞一定會合并，因為這需要具有對系統動作更好的理解。

盡管如此，科學家們現在已經有了一套工具，可以找到這些三倍超質量黑洞系統。Pfeifle說研究小組將繼續尋找更多的例子，以便對它們有更全面的了解。

參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學名詞

3. gizmodo- Ryan F. Mandelbaum-我和我家小星

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