本报讯 据北京科技报报道 黑洞是宇宙中最为奇特的物理现象之一。科学家普遍认为,星系中心存在着黑洞,而且会随着星系的相撞而合并。但是,这种现象却很少被天文学家所观测到。
美国科学家们表示,他们最近利用望远镜成功地观测到了两个超大质量的黑洞,更让人惊讶的是,这两个黑洞正在相互吞并,预计整个过程将耗时1000万年到1亿年的时间。
这两个超大质量的黑洞处于两个碰撞星系的中心处,距离地球约4亿光年远。在哈勃空间望远镜拍摄到的图像中,我们通过可见光就能看到这两个碰撞星系的外部,以及由单颗星星、气体和尘埃组成的长长的潮汐尾。
“人们普遍认为,大多数的星系中央有一个超大质量的黑洞。”中国科学院上海天文台研究员沈志强介绍说。星系合并是星系形成的主要方式之一。在星系合并时,星系中心的超大质量黑洞会围着它们共同的质心绕转,越转越近,最终两者撞在一起,合而为一。
据沈志强介绍, 1994年,科学家们发现我们的卫星星系——围着银河系绕转的人马座矮椭圆星系——正在被银河系逐渐撕裂和吞噬之后,星系间的合并被认为是大星系演化中十分常见的现象。
沈志强告诉记者,从某种程度上讲,天文学家目前观测到的这两个相互吞并的黑洞预示着我们身处的银河系的命运,银河系的中央也被认为有一个超大质量的黑洞存在。“研究表明,40亿年后,银河系将与我们邻近的仙女座中的巨旋涡星系M31发生类似的合并碰撞,成为一个更大的椭圆星系。” 然而,黑洞合并的整个过程是非常漫长的,需几百万年到几亿年时间。因此,天文学家根本无法完整地观测到黑洞的这种合并到底是如何发生的。
根据爱因斯坦的理论,人类生活在一个充满引力波的宇宙之中,那是一种跟电磁波一样的波动,黑洞和高密度星体的运动就会产生改变时空的引力波。“合并形成的黑洞的超大质量,相当于几亿到几十亿个太阳质量,其发出的引力波辐射将会很强。这被认为是找寻引力波的最佳候选。”沈志强说, 因此,对引力波的探测可以进一步验证广义相对论的正确性。