科学家发现巨大星系同时合并

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樓主

發表於 2019-11-23 08:47:23

由哥廷根和波茨坦的科学家领导的国际研究小组首次证明了星系NGC 6240包含三个超大质量黑洞。发表在《天文学与天体物理学》杂志上的独特观测结果显示，银河系中心的黑洞彼此靠近。该研究指出了宇宙中最大的星系形成过程中的同时合并过程。

像银河系这样的大型星系通常由数千亿颗恒星组成，并在其中心拥有黑洞，黑洞的质量在几百万到几亿太阳质量之间。由于其特殊的形状，被称为NGC 6240的星系被称为不规则星系。迄今为止，天文学家一直认为它是由两个较小的星系碰撞形成的，因此在其核心中包含两个黑洞。这些银河系祖先以几百公里/秒的速度相互靠近，并且仍在合并中。距离我们大约3亿光年(按宇宙标准接近)的星系系统已在所有波长下进行了详细研究，迄今为止，它已被视为星系相互作用的原型。

哥廷根大学的Wolfram Kollatschny教授说：“通过我们以极高的空间分辨率进行的观测，我们能够证明相互作用的星系NGC 6240在其中心不存在两个(如先前假设的)而是三个超大质量黑洞。”该研究的主要作者。这三个重量级人物中的每个重量都超过9000万。它们位于不到3000光年的空间区域跨越，即不到银河系总大小的百分之一。“到目前为止，在宇宙中还没有发现如此集中的三个超大质量黑洞，”波兹坦莱布尼兹天体物理学研究所(AIP)的彼得·韦尔巴赫尔博士补充道。“本案提供了三个星系及其中心黑洞同时融合过程的证据。”

这个三重系统的发现对于理解星系随时间的演化至关重要。到目前为止，我们尚无法解释在过去的140亿年中，正常的银河系相互作用和合并过程是如何形成“最大的”和“最大的”星系，而这正是我们从当前的宇宙环境中得知的。大约，即我们宇宙的年龄。彼得·威尔巴赫总结说：“但是，如果同时发生了多个星系的合并过程，那么最大的星系及其中心的超大质量黑洞将能够更快地演化。”“我们的观察提供了这种情况的第一个迹象。”

为了使用8米VLT(智利欧洲南方天文台操作的望远镜)对NGC 6240星系进行独特的高精度观测，将3-D MUSE光谱仪与四个人工生成的激光星一起以空间高分辨率模式使用和自适应光学系统。由于采用了先进的技术，因此所获得的图像具有与哈勃太空望远镜相似的清晰度，但是还包含每个图像像素的光谱。这些光谱对于确定NGC 6240中超质量黑洞的运动和质量起决定性作用。

科学家们认为，在几百万年中观察到的，即将出现的超大质量黑洞的合并也会产生非常强的引力波。在可预见的将来，可以使用计划中的基于卫星的重力波检测器LISA测量相似物体的信号，并发现更多的合并系统。