一个星系“度量”两个大黑洞 是种奈何的体验

　　绝大部门星系中心都盘踞着一个庞然大物——超大质量黑洞，其质量约莫是数百万倍甚至数十亿倍太阳质量不等。

　　今朝视察数据显示，每个星系中心都有一个超大质量黑洞，险些没有破例。它们有着差异的状态——有的正在吞噬物质、活泼异常；有的遏制“进食”、宁静甜睡。

　　然而，最近的一项研究却发明星系中心大概存在两个超大质量黑洞。

　　近期，一个国际研究团队发明白11个活泼星系的周期性伽马射线暴发，个中2个为已知源，9个为新源。研究者认为导致这一现象的原因大概有多种，个中一种即是这些星系的中心存在两个超大质量黑洞。

　　该研究成就已颁发在《天体物理学》期刊上。

　　周期性变革信号或是重要特征

　　确定伽马射线信号的周期性模式，就像是在暴风暴雨的海洋中找出由一艘小船驶过而引起的微小、有法则的波纹

　　众所周知，黑洞引力庞大，连光也无法逃脱其“魔爪”。藏匿于星系焦点的超大质量黑洞，是如何被找到的？

　　事实上，黑洞处于活泼的“进食”状态时，其四周物质在被吞噬的进程中彼此摩擦释放能量，形成豁亮的吸积盘；有部门物质大概在被“吃”之前沿着旋轴的偏向喷射出高能粒子，发生喷流。

　　科学家就是通过视察吸积盘或喷流释放的电磁波信号，发明白这些隐匿在星系中心的黑洞。“凡是环境下，科学家可通过光学波段电磁信号视察黑洞吸积盘，而喷流的大部门能量则是以伽马射线、X射线和射电辐射的形式释放。”中国科学院国度天文台研究员陆由俊在接管科技日报记者采访时暗示。

　　在此次研究中，研究人员即是操作了美国国度航空航天局(NASA)费米太空望远镜长达9年的伽马射线视察数据，较为系统地梳理了2000多个星系中心的活泼黑洞信号，最终找出11个具有周期性变革纪律的伽马射线源，变革周期平均2年阁下。

　　“确定伽马射线信号的周期性模式，就像是在暴风暴雨的海洋中找出由一艘小船驶过而引起的微小、有法则的波纹。”文章第一作者、西班牙马德里大学佩尼尔博士暗示，这一研究功效或将支持星系中心存在两个超大质量黑洞的概念。

　　星系中心双黑洞为何大概会导致周期性伽马射线信号？陆由俊暗示，可以从以下两个方面来领略。

　　一方面，双黑洞彼此扰动会导致喷流亮度产生周期性变革。假如星系中心存在两个彼此绕转的超大质量黑洞，二者周围的吸积盘也会周期性“转圈”，落入黑洞中的物质质量也会存在周期性变革纪律，进而影响黑洞发射的喷流亮度，望远镜就会吸收到周期性伽马射线信号。

　　另一方面，双黑洞绕转也会导致喷流的喷射偏向产生周期性改变。就像地球同时存在公转和自转一样，双黑洞模子中，每个黑洞都存在绕另一黑洞旋转的轨道角动量，以及自身旋转的自转角动量。凡是，轨道角动量和自转角动量并不沟通，二者耦合，自转角动量会在轨道角动量的扰动下产生周期性变革，喷流的偏向也就会随之改变。想象一下，原本单一黑洞的喷流偏向是牢靠的，然而由于另一个黑洞的扰动，原本偏向牢靠的喷流在一个周期内以黑洞为中心往返摇摆。由于地球上的望远镜始终处于视察方针的某一特定偏向，因此我们吸收到的伽马射线信号也时强时弱，具有纪律性。

　　“除了伽马射线，此前也有学者通过梳理吸积盘发射的光学波段信号，以周期性光变作为双黑洞存在的视察依据。”陆由俊暗示。

　　虽然，导致视察信号周期性变革的原因并非只有双黑洞，单一黑洞吸积盘或喷流的进动、黑洞吸积盘自己的准周期振荡等也大概导致雷同的周期性视察功效。

　　早有揣度却缺乏视察“实锤”

　　双黑洞以较高角速度彼此绕转，会将接近的恒星“踢走”，导致星系中心的恒星密度变低