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標  題: [新聞] 遙遠星系驚現：33對黑洞跳天體華爾茲
發信站: 批踢踢實業 (2010/01/06 Wed 16:09:07)

原文網址：http://www.epochtimes.com/b5/10/1/5/n2777313.htm

http://img.epochtimes.com/i6/1001051020011657.jpg
天文學家們發現，這個星系中心附近類似於活動星系核（AGNs）的兩個明亮核對應兩個超
大質量的黑洞。（NASA /ESA）


【大紀元1月6日訊】（大紀元記者李曉宇編譯報導）1月4日，天文學家宣佈發現遙遠銀河
系中33對黑洞成雙成對相互運行，像是在跳華爾茲舞。美國加州大學伯克利分校的科默福
德（Julia Comerford）博士在美國天文學會於華盛頓召開的會議上演示了這一結果。天
文學家表示這一發現極為重要，因為它表明，超大質量黑洞對比以前觀測到的更為普遍，
而且黑洞對可用於估計星系之間相互合併的頻率。

據Spacefellowship網報導，天文觀測表明：1）幾乎每一個星系都有一個超大質量的中央
黑洞（其質量相當於太陽質量的100萬至1億倍）；2）星系通常發生碰撞，然後融合而形
成新的，更大規模的星系。按照這兩個觀測來推斷，兩個星系之間的合併會將兩個超大質
量的黑洞帶入新合併成的星系中。這兩個黑洞逐步旋轉著向這個星系的中心靠近，與周圍
的星球產生引力拉鋸。結果就是黑洞們跳舞，由牛頓自己編舞（引力嘛）。預計我們的銀
河系30億年後，當它與仙女座星系相撞時，可能會出現這種現象。

天文學家估計宇宙中有許多這樣的華爾茲黑洞對，但這次發現以前，只有有限的幾對被發
現。科默福德博士和她的同事宣佈發現了33對這樣的超大質量黑洞對，這有助於縮小預期
的和觀察到的黑洞對在數量上的差距。

科默福德博士和她的同事觀察到「起舞」的黑洞會有氣體衝向它們，坍塌在其表面，然後
這些氣體會釋放能量，供給黑洞，使其成為活動星系核（AGN）。這些能量點亮整個黑洞
，使其看上去像一棵聖誕樹。

在發現這些華爾茲黑洞對的過程中，該天文學家小組使用了兩項新技術。首先，他們通過
黑洞在其宿主星系的舞蹈速度確認了華爾茲黑洞。宿主星系正如舞廳的地板，當黑洞跳著
舞遠離望遠鏡的時候，天文學家們測量其紅移光，當黑洞跳著舞靠近望遠鏡時，科學家們
測量其藍移光。

通過搜索作為黑洞起舞信號的紅移和藍移光，科默福德博士和她的同事在「深度2星系紅
移調查」中發現了32對華爾茲黑洞，這項調查是通過夏威夷莫納克亞山上的凱克二望遠鏡
的深成像與多目標攝譜儀觀察了5萬個星系。研究測定每個黑洞的舞速是數百公里每秒（
每小時50萬英里，或噴氣客機巡航速度的800倍），以及在每種情況下測量到兩個黑洞舞
者之間的距離大約3000光年（太陽至銀河系中心的1/8那麼遠的距離）。這些華爾茲黑洞
對位於距離地球40至70億光年的星系中。

研究小組因為偶然發現一個奇怪的星系而開發出查明華爾茲黑洞對的第二種方法。在目測
哈勃太空望遠鏡高級探測相機拍攝到的圖像時，研究小組發現一個星系帶著一個潮汐似的
拖尾，拖尾中有恆星、氣體和塵埃，這些都是最近與另一個星系發生合併的明確無誤的跡
象，而且這個星系中心附近有二個明亮的核。研究小組確認這兩個明亮的核可能是兩個華
爾茲黑洞的活動星系核，這樣這個假說似乎得到潮汐拖尾表明的最近星系合併活動的支持
。為了驗證這一假說，第二天晚上，研究小組通過夏威夷莫納克亞山上的凱克二望遠鏡的
深成像與多目標攝譜儀獲取了該星系的光譜。

研究小組獲取的光譜顯示，該星系的兩個中心核體確實都是活動星系核，完全支持研究小
組的假設，即該星系有兩個超大質量黑洞。這兩個黑洞有可能在宿主星系跳華爾茲，或者
該星系可能有一個回彈的黑洞被引力波發射踢出了星系，要區分這些解釋還需要更多觀測
。

該星系被命名為COSMOS J100043.15+020637.2，是宇宙演化的調查的一部份，距離地球40
億光年。研究人員測量出兩個黑洞之間的距離是8000光年（太陽銀河系中心距離的1/3）
。

通過這兩種方法（測定舞速和獲取星系光譜），科默福德博士和她的同事共發現了遙遠星
系中33個超大黑洞對。這些發現意義重大，因為「他們表明，雙黑洞系統比我們以前觀察
到的更為常見。」而這些超大質量的黑洞對反過來又可用於估計星系融合的頻率，小組得
出結論認為，從40億年前至70億年前之間，每億年經歷3次合併。

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