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。