这幅插图描绘了在两个星系合并中发现的一对黑洞

随着遥远太空中的两个星系合并，两个超大质量黑洞被发现正在吞食宇宙物质——这是天文学家观察到的最接近碰撞黑洞的事件。

天文学家在智利北部的阿塔卡马沙漠使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米望远镜阵列 (ALMA) 观察距离地球约 5 亿光年的两个合并星系时发现了这对星系。

这两个黑洞在合并产生的合并星系中心附近串联生长。当它们的宿主星系 UGC 4211 发生碰撞时，它们相遇了。

一个是我们太阳质量的2亿倍，而另一个是我们太阳质量的1.25亿倍。

虽然黑洞本身并不直接可见，但它们都被明亮的星团和温暖、发光的气体所包围——所有这些都被黑洞的引力牵引着。

随着时间的推移，它们将开始在轨道上相互环绕，最终相互碰撞并形成一个黑洞。

在通过多个波长的光观察它们后，黑洞位于科学家们所见过的距离最近的地方——相距仅约 750 光年，从天文学上讲，这是相对较近的。

本周在西雅图举行的美国天文学会 第 241 次会议上分享了这些结果，并于周一发表在《天体物理学杂志快报》上。

纽约市熨斗研究所计算天体物理中心的副研究科学家、研究合著者 Chiara Mingarelli 说，黑洞之间的距离“非常接近我们可以探测到的极限，这就是为什么这如此令人兴奋” , 在一份声明中。

星系合并在遥远的宇宙中更为常见，这使得使用地球望远镜更难看到它们。但 ALMA 的灵敏度甚至能够观察到它们活跃的星系核——星系中明亮、致密的区域，物质在黑洞周围旋转。天文学家惊讶地发现一对双黑洞，而不是单个黑洞，正在吞食由星系合并激起的气体和尘埃。

“我们的研究已经确定了星系合并中距离最近的黑洞对之一，并且因为我们知道星系合并在遥远的宇宙中更为常见，所以这些黑洞双星也可能比以前想象的要普遍得多，”说该研究的主要作者、加利福尼亚州奥克兰尤里卡科学研究所的高级研究科学家迈克尔·科斯在一份声明中说。

“我们刚刚研究的是碰撞最后阶段的一个来源，所以我们所看到的预示着合并，也让我们深入了解黑洞合并和增长以及最终产生引力波之间的联系，”科斯说.

如果黑洞对——以及导致它们产生的合并星系——在宇宙中比以前想象的更普遍，它们可能会对未来的引力波研究产生影响。黑洞碰撞时会产生引力波或时空涟漪。

这对特殊的黑洞碰撞仍然需要几亿年的时间，但从这次观察中获得的见解可以帮助科学家更好地估计宇宙中有多少对黑洞接近碰撞。

研究合著者、智利圣地亚哥天主教大学的天文学家 Ezequiel Treister 说：“星系中心可能存在多对不断增长的超大质量黑洞，目前我们还无法识别这些黑洞。”陈述。“如果是这样的话，在不久的将来，我们将观察到由这些物体在宇宙中合并引起的频繁引力波事件。”

哈勃望远镜和钱德拉 X 射线天文台等天基望远镜以及同样位于阿塔卡马沙漠的欧洲南方天文台超大望远镜和夏威夷的 WM 凯克望远镜等地面望远镜也在不同波长的光下观测到了 UGC 4211提供更详细的概述并区分两个黑洞。

“每个波长都讲述了故事的不同部分，”Treister 说。“所有这些数据一起让我们更清楚地了解像我们这样的星系是如何变成现在这样的，以及它们将来会变成什么样子。”

更多地了解星系合并的最后阶段，可以让我们更深入地了解大约 45 亿年后我们的银河系与仙女座星系碰撞时会发生什么。