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当两颗巨型黑洞在一起的恐怖的壮观

作者:奇闻街  来源:网络转载  阅读:740
当两颗巨型黑洞在一起的恐怖的壮观,看过《星际穿越》(Interstellar)的朋友一定对电影里的超大质量黑洞(supermassive black hole)印象深刻。现在,想象一下,如果电影里的超大黑洞不只有一个,而是两个,又是怎样一幅场景?

当两颗巨型黑洞在一起的恐怖的壮观

  艺术家假想图:一个类星体中心的黑洞。盘状物体是黑洞的吸积盘。我们还可以看到黑洞产生的喷射流(其实是一对,图中只能看到一条),由外流物质在磁场作用下形成

  尽管看上去没什么区别,类星体和普通的星星可完全不同,强大的黑洞是它的核心引擎。一颗恒星在它几百万年、几亿年,甚至更长的寿命中都几乎没什么变化,类星体却无时无刻不在变化,不管你盯着它看几分钟,还是几十年。

  对于这种变化的原因,天体物理学家有各种理论,主要认为这和吸积盘的不稳定有关。周围的气体物质围绕黑洞运动形成吸积盘,黑洞通过它吸收物质并辐射电磁波,因此吸积盘的不稳定使我们观测到了类星体在可见光波段产生的光变(variability)。如果把它的光强记录下来画在Y轴,观测的时刻画在X轴,这条光变曲线(light curve)看起来就会像股市K线图一样毫无规律和节奏感。

  但是,类星体有可能存在一种特别的、有规律的光变:当它中心的黑洞不是一个,而是一对时,受到两个黑洞相互绕转轨道运动的影响,这对双黑洞吸收物质的速率就会发生相应的变化——反映在光变曲线里,便会呈现出周期性的光变。

  为什么我们认为会有双黑洞存在?这要从宇宙学和星系的演化说起:根据当今的宇宙学模型,小尺度的结构率先形成,于是宇宙早期先有了小型的星系;它们通过吸收星系之间的物质,以及与其他星系并合,渐渐成长为大型的星系——就好比一个小公司通过雇用员工,以及与其他公司合并,成为了一个大公司。

  星系的这种并合现象在宇宙各阶段和各处都有发生,我们已经见到了许多处于不同并合阶段的星系。 推荐你看

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