兩個(gè)黑洞被鎖定在死亡螺旋中，首先拍攝為令人驚嘆的圖像

兩人的復(fù)雜舞蹈黑洞被鎖定在注定失敗的軌道上，在首張直接無線電圖像中被揭示。

這是天文學(xué)家第一次直接對(duì)已知雙星中兩個(gè)黑洞的不同噴流進(jìn)行成像，最終證實(shí)了名為 OJ 287 的星系雙核模型。

在距離約 35 億光年的 OJ 287 中，兩個(gè)中心超大質(zhì)量黑洞之間錯(cuò)綜復(fù)雜、極端的相互作用已被記錄了幾十年。然而，這是第一張捕捉到這兩個(gè)物體的冒煙槍特征的圖像。

相關(guān)：天文學(xué)家預(yù)測(cè)兩個(gè)旋轉(zhuǎn)的超大質(zhì)量黑洞將產(chǎn)生驚人的耀斑

“我們第一次設(shè)法獲得了兩個(gè)黑洞相互盤旋的圖像。在圖像中，黑洞是通過它們發(fā)出的強(qiáng)烈粒子射流來識(shí)別的。天文學(xué)家毛里·瓦爾托寧說芬蘭圖爾庫大學(xué)。

“黑洞本身是完全黑色的，但它們可以通過這些粒子射流或洞周圍的發(fā)光氣體來檢測(cè)到?！?/p>

OJ 287 是一種稱為類星體的星系，恰好是宇宙中最亮的天體。這種亮度是由銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞的活動(dòng)提供動(dòng)力的，這些黑洞積極地從巨大的物質(zhì)盤中獲取能量。當(dāng)它圍繞黑洞旋轉(zhuǎn)時(shí)，這種材料會(huì)被摩擦和重力加熱到極端溫度，導(dǎo)致它發(fā)出光芒。

然而，OJ 287 與其他類星體不同。早在 1982 年，天文學(xué)家就注意到其亮度的變化，其 12 年的周期性表明中心超大質(zhì)量黑洞的軌道伴星在一條周期性穿過圓盤的奇怪軌道路徑上。

“OJ287 的特別之處在于，人們認(rèn)為它不是一個(gè)而是兩個(gè)黑洞，在十二年的軌道上相互盤旋，這在同一時(shí)期產(chǎn)生了一種易于識(shí)別的光變化模式，”瓦爾托寧 說.

當(dāng)黑洞主動(dòng)吸食物質(zhì)時(shí)，可能會(huì)發(fā)生一些事情。一種是天體物理噴流的噴發(fā)，因?yàn)閬碜宰羁拷诙吹膱A盤最內(nèi)緣的物質(zhì)沿著事件視界外的磁力線轉(zhuǎn)移。當(dāng)它到達(dá)兩極時(shí)，這種材料會(huì)以驚人的速度發(fā)射到太空中。

之前對(duì) OJ 287 的觀測(cè)揭示了一個(gè)巨大的噴流從兩個(gè)黑洞中較大的一個(gè)噴發(fā)，這個(gè)絕對(duì)單位的質(zhì)量是太陽的 180 億倍。然而，探測(cè)到來自兩者中較小的噴流（質(zhì)量為 1.5 億太陽）仍然難以捉摸。

天文學(xué)家對(duì) OJ 287 進(jìn)行了多次觀測(cè)，其中最敏銳的觀測(cè)是在 2014 年使用名為 RadioAstron 的超長(zhǎng)基線干涉儀獲得的。

天基天文臺(tái)使用地基天線，實(shí)現(xiàn)了破紀(jì)錄的分辨率，挑選出 35 億光年外的結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于對(duì)月球表面的硬幣.研究人員認(rèn)為，如果檢測(cè)到來自較小黑洞的噴流，它會(huì)出現(xiàn)在 RadioAstron 數(shù)據(jù)中。因此，他們回到了類星體光的 RadioAstron 地圖，并確定了與來自進(jìn)食黑洞的天體物理噴流相關(guān)的幾個(gè)特征。他們還計(jì)算了次級(jí)黑洞的運(yùn)動(dòng)將如何改變其噴流的路徑。

由于次級(jí)黑洞相對(duì)于主黑洞的移動(dòng)速度要快得多，因此它的射流應(yīng)該扭曲，就像來自旋轉(zhuǎn)花園軟管的水一樣。

最后，研究人員將 RadioAstron 地圖和次級(jí)噴流軌跡的計(jì)算與之前的雙黑洞行為模型進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，地圖中的一個(gè)噴流特征幾乎與次級(jí)黑洞噴流的理論預(yù)測(cè)完全匹配。

在圖像中，主急流沿對(duì)角線穿過銀河系核心，而較暗的傾斜條紋與較小黑洞噴流的預(yù)測(cè)路徑相匹配。此外，射流的多普勒特性表明次級(jí)射流的移動(dòng)速度較慢，約為初級(jí)射流速度的一半。

這使得近整整十年前獲得的 RadioAstron 圖像成為兩個(gè)天體物理噴流的第一張圖像證據(jù)，每個(gè)噴流都從一個(gè)單獨(dú)的超大質(zhì)量黑洞中噴發(fā)。

下一步將是驗(yàn)證調(diào)查結(jié)果。OJ 287 的另一張無線電地圖目前正在建設(shè)中;它可能會(huì)揭示有關(guān)噴氣式飛機(jī)行為的一些線索。然而，為了進(jìn)一步的觀測(cè)，我們可能不得不等待 2030 年代，屆時(shí)二次噴流再次可見。

該團(tuán)隊(duì)的研究已發(fā)表在天體物理學(xué)雜志.

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