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計算機模擬預測,當大型星系碰撞時,它們的黑洞將被拉向新的合併星系的中心。 但接下來會發生什麼尚不清楚。 儘管許多模型預測這兩個實體應該成對共存,但缺乏星系中心存在雙黑洞的證據。 現在,發表在《科學》雜誌上的一個新的數學模型線上結果表明,黑洞實際上會合並——並留下明顯的無線電訊號特徵。
羅格斯大學的大衛·梅里特和澳大利亞望遠鏡國家設施的羅恩·D·埃克斯研究了甚大陣列 (VLA) 射電望遠鏡收集的影像。 大多數放射性星系產生兩束噴射物,朝相反方向噴射到太空,但大約 7% 是所謂的 X 形星系。 在這些星系中,兩束噴射物呈現出不規則的或翼狀的結構。 梅里特表示,天文學家“長期以來就知道 X 形星系,但直到現在我們還沒有對它們做出令人信服的解釋。” 由於噴射物被認為標誌著星系中心黑洞的自旋軸,梅里特和埃克斯假設 X 形星系翻轉的噴射物是由於其黑洞的調整造成的。 “黑洞非常巨大且質量非常大,”梅里特解釋說,“我們能想象到的唯一有足夠力量重新調整它們的東西是另一個黑洞。”
該團隊的計算證實了這一預測。 他們確定,無論黑洞旋轉速度有多快,與一個甚至只有其五分之一大小的對應物合併,都足以影響其方向。 儘管這些合併的機制仍然不確定,但科學家們計算出,宇宙中每年至少發生一次合併。 “大多數天文學家都相當肯定黑洞會合並,但我們現在將 X 形星系視為第一個‘確鑿’的證據,”梅里特說。 “我們的模型表明,這些構成了黑洞合併實際發生的有力證據。”