在浩瀚的宇宙中,天文学家们通过美国宇航局的凌日系外行星勘测卫星,意外揭露了一对超大质量黑洞的秘密。这一惊人发现的线索,竟源自这对黑洞中较小成员释放出的类星体喷流,如同宇宙深处的灯塔,指引着科学家们探寻未知。
这对超大质量黑洞位于OJ 287星系中心,一个距离地球约40亿光年的遥远活动星系。科学家们发现,其中一个黑洞正穿越另一个黑洞的吸积盘,这一互动导致OJ 287星系亮度骤增,短暂地形成了罕见的双类星体现象。类星体,作为遥远星系中极为活跃的星系核,其亮度源于超大质量黑洞吞噬物质时释放出的巨大能量。这些能量以接近光速的速度喷射而出,形成明亮的喷射流,使得类星体在夜空中熠熠生辉。
OJ 287星系不仅是距离地球最近的耀星之一,其亮度之高,甚至能被大型业余天文望远镜捕捉到。早在19世纪晚期,科学家们就注意到了OJ 287星系的亮度变化,每12年便会增亮一次。2014年,芬兰图尔库大学的学者泡利•佩荷尤奇提出了一种理论,认为这种亮度变化是由一个小质量黑洞围绕大质量黑洞旋转并相互作用导致的。小质量黑洞在轨道上运动时,每隔12年便会接近一次大质量黑洞,引发亮度剧增。
基于佩荷尤奇的理论预测,2021年11月,美国宇航局的凌日系外行星勘测卫星暂停了对系外行星的探测任务,转而专注于OJ 287星系的观测。此次观测还得到了美国宇航局雨燕卫星、费米伽马射线望远镜以及一系列地面望远镜的支持。在11月12日,凌日系外行星勘测卫星成功探测到OJ 287星系亮度增加了2个星等,持续时间长达12小时,释放的能量相当于100个星系的总和。这一爆发正是源自第二个黑洞的喷流,费米伽马射线望远镜也观测到了伴随的伽马射线暴。
此次观测不仅证实了佩荷尤奇的理论,还确定了两个黑洞的质量。OJ 287星系中的主黑洞质量高达183.5亿太阳质量,而另一个黑洞也不容小觑,质量达到了1.5亿太阳质量。相比之下,银河系中心的黑洞质量仅为410万太阳质量,显得微不足道。
科学家们表示,这种双黑洞系统的爆发事件之所以难以发现,是因为它们的发生时间和地点都极为随机。因此,我们很可能错过了许多类似的双黑洞爆发事件。然而,随着科技的进步和观测手段的提高,未来这类事件将无处遁形。爱因斯坦预言的引力波将成为我们观测双黑洞系统的重要工具,帮助我们在宇宙中探寻更多的未知。
印度的塔塔基础研究院的研究人员也参与了此次观测,并指出,对于小型黑洞,我们可以通过其释放的纳赫兹引力波来发现它们。随着脉冲星计时阵列技术的逐渐成熟,OJ 287星系的引力波信号也将被探测到。这一技术的原理是利用深空中一系列脉冲星的自转频率变化来测量引力波的影响,从而揭示宇宙的奥秘。