震撼:科學家揭開星系碰撞引起黑洞合併成巨型黑洞之謎!

近日,科學家們利用哈勃太空望遠鏡和夏威夷的W.M.凱克天文臺透過圍繞著合併星系的凌亂核心的厚厚的氣體和塵埃的牆壁,發現了在超大星系碰撞結合進而引起超大質量黑洞合併成巨型黑洞的過程,這是有史以來觀測該過程的最佳視角,天文愛好者千萬不要錯過。

震撼:科學家揭開星系碰撞引起黑洞合併成巨型黑洞之謎!


這張由哈勃和W.M.凱克天文臺拍攝兩個星系碰撞的兩個高分辨率圖像,右邊是關於核心上的特寫鏡頭,這些圖像揭示了碰撞星系中雜亂核中一對星系核之間結合的最後階段。左邊的圖像由哈勃的寬視場照相機拍攝,顯示了合併星系NGC 6240的壯觀景象,其中兩個核心的特寫是右邊圖像。這張用紅外線拍攝的照片,穿透了包圍著兩個碰撞星系的塵埃和氣體的密集雲層,這些星系中的巨大黑洞正在迅速增長,尤其在合併的最後1000萬到2000萬年中,黑洞的成長將達到一個瘋狂的地步。

科學家對此感到極其震撼,紛紛表示看到這對與如此接近的巨大黑洞相關的合併星系核,真是太不可思議了。當星系碰撞時,它們的中心黑洞會以引力波的形式釋放出強大的能量,而數十億年後,當我們的銀河系與鄰近的仙女座星系碰撞合併,並且它們各自的中心黑洞相互碰撞時,我們就可以參考現在觀測到的景象。

計算機在對星系碰撞的模擬中顯示,黑洞在合併的最後階段生長最快,隨著合併的進展,黑洞的增長速度越來越快,但是一個星系的合併是一個持續十億多年的緩慢過程,、兩個星系在不可阻擋的引力作用下,在最終結合在一起之前彼此融合。模擬結果表明,在融合時,星系會噴出大量的氣體和塵埃。

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在這張NGC 6240的哈勃快照下面,顯示了其他四個碰撞星系的圖像,以及它們在明亮核心中聚結核的特寫照片。每對星系的左邊圖像顯示合併的星系,由全景測量望遠鏡和快速反應系統(Pan-STARRS)拍攝。W.M.Keck天文臺用近紅外光拍攝了右圖,顯示了明亮的核心。哈勃和凱克天文臺的每張紅外照片中的原子核相距僅3000光年,從宇宙角度來說,這只是近距離接觸。如果有成對的黑洞,它們很可能在未來1000萬年內合併成一個更大的黑洞。這些觀測是哈勃和凱克天文臺利用近紅外光的高分辨率圖像對附近星系核心進行的有史以來最大規模的調查的一部分。調查星系的平均距離距地球3億3000萬光年。


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