宇宙引力雙星舞:類星體 OJ 287 中兩超大質量黑洞的首張直接影像
编辑者: Uliana S.
天文探索史上首次,科學家們成功獲得了一張直接的無線電影像,清晰地捕捉到遙遠類星體 OJ 287 核心中兩顆超大質量黑洞(SMBHs)相互環繞運行的「引力之舞」。這個壯觀的現象,距離地球約五億光年之遙,為數十年來預測此類雙星系統存在的理論構想,提供了確鑿的視覺證據。這項突破性的發現已發表於權威期刊《天文物理學雜誌》(The Astrophysical Journal),標誌著人類對宇宙的理解從純粹的推測模型,邁向了可觸及的視覺驗證階段。
類星體 OJ 287 以其極高的亮度而聞名,甚至業餘天文愛好者透過私人望遠鏡也能觀測到它。然而,其長達 12 年的規律光度變化週期,長期以來一直是個謎團。這種自 19 世紀以來便有記錄的週期性,成為解開謎團的關鍵線索,暗示著存在著第二顆質量較小的黑洞,正圍繞著主導者運行。雙星系統的假設最早於 1980 年代提出。如今,藉由俄羅斯「光譜-R」(Spektr-R)衛星上的「無線電天文台」(RadioAstron)太空無線電望遠鏡等國際合作努力,這一假設終於獲得了視覺上的具體呈現。
這張影像的解析度達到了前所未有的水平,比光學望遠鏡的能力高出約 10 萬倍。它不僅揭示了這兩個天體本身,還展現了它們的動態。系統中較大、質量更高的主體,其質量估計約為 180 億個太陽質量。而其伴星的質量則顯著較小,約為 1.5 億個太陽質量。雖然黑洞本身是不可見的,但它們的存在透過強大的無線電噴流——即「噴射流」(jets)——得以顯現。特別引人注目的是來自較小黑洞的噴射流:它看起來像是彎曲的,猶如一條「擺動的尾巴」,這直接證明了它正環繞著更大的伴星進行軌道運動。
這種獨特的效應使得研究人員,例如圖爾庫大學(University of Turku)的莫里·瓦爾托寧(Mauri Valtonen),能夠不只是確認這對黑洞的存在,更能精確地完善該系統的動力學模型。此外,對「無線電天文台」2014 年舊數據的深入分析,也成功檢測到了較小黑洞的信號,其難度堪比試圖在月球表面上辨識一枚硬幣。這項成就為理解星系核的演化開啟了新篇章,因為像這樣巨型黑洞的合併是星系成長的關鍵過程。科學家們預計,在 2030 年代,軌道運動將再次使較小黑洞的噴射流進入我們的視線範圍,屆時將提供新的機會,深入探究這場宏偉的宇宙互動。
來源
Passione Astronomia
Historic First: RadioAstron Captures Image of Two Black Holes Orbiting Each Other
Image of two black holes circling each other captured for the first time
Scientists Capture Stunning New Image of OJ 287: Revealing the Heart of a Mysterious Galaxy
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