內容摘要：一幅插圖顯示了兩個超大質量黑洞被它們的大小鎖定并阻止合并圖片來源:uux.cn/noir lab/NSF/AURA/j . da Silva/m . Zamani）神秘的地球uux.cn）據美國太空網
一幅插圖顯示了兩個超大質量黑洞被它們的大小鎖定并阻止合并（圖片來源:uux.cn/noir lab/NSF/AURA/j . da Silva/m . Zamani）
（神秘的地球uux.cn）據美國太空網（羅伯特·李）：在碰撞產生的“化石星系”中發現的兩個超大質量黑洞如此巨大，以至于它們拒絕碰撞和合并。最重這一發現可以解釋為什么盡管理論上預測了超大質量黑洞合并，黑洞
但從未在進展中觀察到它們。比太
超大質量黑洞系統位于橢圓星系B2 0402+379中。有史陽重億倍這兩個黑洞的最重總質量比太陽的質量大280億倍，這使其成為有史以來最大的黑洞黑洞雙星。不僅如此，比太這個系統的有史陽重億倍雙星組成部分是超大質量黑洞對中距離最近的，僅相隔24光年。最重
這是黑洞唯一一個超大質量黑洞雙星，其分辨率足夠詳細，比太可以分別看到這兩個物體。有史陽重億倍奇怪的最重是，雖然這兩個天體的黑洞接近程度表明它們應該碰撞并合并，但它們似乎已經在彼此周圍的同一軌道上運行了30多億年。
在夏威夷雙子座北望遠鏡收集的數據中發現該雙星的團隊認為超大質量黑洞因其巨大的質量而無法合并。
該團隊成員、斯坦福大學物理學教授羅杰·羅馬尼在一份聲明中說:“通常情況下，擁有較輕黑洞對的星系似乎有足夠的恒星和質量來迅速將這兩個黑洞驅動在一起。”“由于這對太重了，需要大量的恒星和氣體才能完成這項工作。但雙星已經在中央星系中搜尋到了這種物質，使其停滯不前。”
超大質量黑洞對就是不兼容...然而
B2 0402+379是一個“化石星團”，代表了當整個星系團的恒星和氣體合并成一個大質量星系時會發生的情況。在其中心的兩個超大質量黑洞的巨大質量表明，當星團中的多個星系相遇并合并在一起時，較小黑洞之間的一系列合并產生了它們。
科學家認為，大多數星系的核心是一個超大質量黑洞，其質量相當于數百萬或數十億個太陽。沒有一顆恒星能夠坍縮產生如此巨大的黑洞，因此人們認為超大質量黑洞是通過連續變大和變大的黑洞之間的一連串合并而產生的。
當星系本身發生碰撞并合并時，科學家們認為星系中心的超大質量黑洞會一起移動，形成雙星配對。當它們相互環繞時，這些黑洞在時空中發出稱為引力波的漣漪，將角動量從雙星中帶走，導致黑洞更緊密地環繞在一起。
最終，當黑洞離得足夠近時，它們的引力將會占據主導地位，黑洞會碰撞并合并，就像碰撞產生它們的黑洞那樣。問題是，一些超大質量黑洞會如此巨大以至于碰撞停止嗎？
星系NGC 7727展示了一個星系經過數十億年的合并后的樣子。(Image credit: uux.cn/ESO)
為了更好地理解這個黑洞重量級系統，研究小組轉向雙子座北方公司的雙子座多天體攝譜儀（GSO）收集的檔案數據。這使他們能夠確定兩個超大質量黑洞附近恒星的速度，進而確定這些黑洞的總質量。
羅馬尼補充說:“GMOS的出色靈敏度使我們能夠繪制出越靠近銀河系中心恒星速度越快的圖像據此，我們能夠推斷出那里黑洞的總質量。"
停滯不前的合并
該系統的兩個黑洞質量如此之大，以至于該團隊認為需要在其周圍有異常多的恒星才能使超大質量黑洞靠近。然而，隨著這種情況的發生，從雙星系統中濾出的能量將物質拋離了它們的附近。
這使得B2 0402+379的中心缺乏足夠靠近雙星的恒星和氣體，無法從中汲取能量。因此，當這兩個超大質量黑洞接近合并前的最后階段時，它們朝向彼此的進展停滯不前。
該團隊的結果給出了關于星系合并后超大質量黑洞雙星形成的重要背景，但也支持了這種雙星的質量在阻止黑洞效仿方面不可或缺的觀點。
該團隊目前不確定這兩個超大質量黑洞是否會克服這種停頓最終合并，或者它們是否會永久鎖定在合并的邊緣。
“我們期待著對B2 0402+379核心的后續調查，我們將看看那里有多少氣體存在，”研究的主要作者和斯坦福大學本科生蒂爾思·蘇爾蒂說這應該會讓我們更深入地了解超大質量黑洞是否最終會合并，或者它們是否會作為雙星滯留在一起。"
停止這種超大質量對峙的一種方式是，如果另一個星系與B2 0402+379合并，從而將更多的恒星、氣體和另一個超大質量黑洞扔進混合物中，打破這種微妙的平衡。然而，B2 0402+379是一個數十億年來從未受到干擾的化石星系，這一事實使這種情況成為可能。
這項研究確定的一件事是，來自雙子座北望遠鏡的檔案數據對天文學家有多有用。雙子座北望遠鏡與位于智利安第斯山脈一座山上的雙子座南望遠鏡配對，組成了國際雙子座天文臺。
國家科學基金會國際雙子座天文臺項目主任馬丁·斯蒂爾說:“為國際雙子座天文臺服務的數據檔案擁有一座尚未開發的科學發現的金礦。”“對這個極端超大質量二元黑洞的質量測量是一個令人敬畏的例子，表明探索這一豐富檔案的新研究的潛在影響。”
該團隊的研究發表在《天體物理學雜志》上。
