比三恆星系統更復雜，多黑洞系統新觀察_風聞

　　作者：ANDY TOMASWICK

　　翻譯：賀柏翔

　　編排：賀柏翔

　　審閲：牧夫校對組

　　後台：庫特莉亞芙卡  李子琦

　　原文鏈接：

　　https://www.universetoday.com/149682/what-happens-to-their-supermassive-black-holes-when-galaxies-collide/

有什麼場景能比兩個巨大的星系旋轉至合併更加壯觀？答曰：三個星系的旋轉至合併，並且它們的核心都有超大質量的黑洞！

　　最近，斯坦福大學的阿迪·福特博士(Adi ford)領導的一個團隊梳理了NASA廣域紅外勘測項目（WISE Mission）和斯隆數字巡天計劃(Sloan Digital Sky Survey)的數據，尋找到三個大質量星系合併的例子。在以上數據中，研究人員共找到了七個符合標準的獨立系統。

　　從X射線與光學維度展現三個大質量星系合併的例證

　　Credit: NASA / CSC / UofM / A. Foord et al

　　這些星系距離太陽系3.7-10億光年，探測它們的可見光波段顯然不是一件容易的事情。如此遙遠的距離使得科學家需要另覓它徑。

　　就波長而言，X射線是瞭解黑洞相互作用的最佳工具——它們能夠揭示黑洞吸收物質的徵象(在這個過程中，吸積盤温度會被加熱到數百萬度)。因此，科學家用錢德拉X射線望遠鏡觀測這七個系統。

　　具體來説，研究團隊期待當前的觀測能解決以下三個熱點問題：（1）這些星系中是否存在超大質量的黑洞？（2）如果存在，又有多少？（3）這些星系中心的超大質量黑洞是否會合併在一起？

　　僅無規律的三體運動就迫使三體人遠走他鄉，試想無規律的三黑洞系統又會是怎樣？

　　Credit：網絡

　　一直以來，天文學家對超大質量黑洞合併有着濃厚的興趣。到目前為止，人類還未能直接目睹這種情況。

　　一些推測則認為：兩個超大質量黑洞不可能靠得足夠近，從而有效合併。如果超大黑洞真的發生合併，學者們迫切關注的問題是：合併過程是否會發射引力波，就像不久前LIGO系統首次探測到的恆星大小的黑洞一樣。

　　LIGO系統俯視圖，以首次觀測到引力波現象而享有盛譽

　　Credit：網絡

　　有可能它們根本沒有合併在一起，即使合併了也不會產生引力波。正如論文作者、尤里卡科學公司的邁克爾·科斯（Michael Koss）所言：“在這種‘噩夢般的場景’中，像LIGO這樣的引力波探測器將永遠無法研究兩個特大質量黑洞的合併。

　　圍繞這些巨大天體合併的理論，如果一個系統中只有兩個大質量天體，它們可能無法足夠接近彼此進而合併。然而，在系統中加入第三個大質量天體——第三個星系中心的黑洞，無疑讓系統變得極不穩定，允許兩個或兩個以上的黑洞合併，最終形成一個超大質量的“三體問題”。

　　從X射線與光學維度可以看出：這是一個標準的三獨立超大質量黑洞系統

　　Credit：NASA/CXC/George Mason Univ/ R. Pfeifle et all

　　研究人員發現的三星系合併情況多種多樣，從標準的擁有三個獨立超大質量黑洞的系統到沒有發射X射線的系統。其它的還包括：兩個正在成長的超大質量黑洞；一個擁有單一超大質量黑洞的系統。

　　儘管目前尚不清楚這一發現對於理解星系在此極端環境下（指三個超大質量黑洞的合併）的成長與演化中意味着什麼。但隨着我們收集和分析更多相關數據，一定會有突破性的新發現！

『天文時刻』 牧夫出品

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鄰近的大質量星系NGC 2841

影像提供: NASA, ESA, Hubble, Subaru;