漫畫(huà)中突出了二元形成機(jī)制的類星關(guān)鍵階段，作為模擬中的體盤(pán)快照。第一個(gè)畫(huà)面顯示了孤立黑洞周?chē)纳?strong>鄭州小姐（上門(mén)包夜【電話微信1662+044-1662】提供外圍女上門(mén)服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)“迷你”圓盤(pán)，它們?cè)诋?huà)面2和3中彼此相遇并相互結(jié)合。洞碰之后，撞事雙星通過(guò)與改造過(guò)的類星迷你圓盤(pán)的引力相互作用緩慢演化，迷你圓盤(pán)圍繞兩個(gè)黑洞旋轉(zhuǎn)。體盤(pán)鳴謝:Connar Rowan等人。生黑
（神秘的洞碰鄭州小姐（上門(mén)包夜【電話微信1662+044-1662】提供外圍女上門(mén)服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)地球uux.cn）據(jù)皇家天文學(xué)會(huì)：隨著引力波的發(fā)現(xiàn)，新的撞事研究揭示了可能導(dǎo)致黑洞合并事件的環(huán)境。這項(xiàng)工作由牛津大學(xué)的類星博士生Connar Rowan在本周的2023年國(guó)家天文學(xué)會(huì)議上提出。
首批引力波最初由阿爾伯特·愛(ài)因斯坦在1916年預(yù)測(cè)，體盤(pán)于2015年在地球上被探測(cè)到。生黑然而，洞碰確定它們?cè)谟钪嬷械淖彩缕鹪匆恢笔且粋€(gè)懸而未決的問(wèn)題。要在如此遙遠(yuǎn)的距離上被探測(cè)到，我們觀察到的引力波只能來(lái)自彼此非常接近的大型高密度物體對(duì)，如黑洞或中子星雙星?，F(xiàn)在已經(jīng)有超過(guò)90次這樣的探測(cè)，盡管允許這些物體足夠接近以發(fā)射引力波的主要天體物理環(huán)境仍然是一個(gè)謎。
黑洞可能經(jīng)歷頻繁合并的一個(gè)可能環(huán)境是類星體。類星體是一個(gè)強(qiáng)大的活動(dòng)星系核，由超大質(zhì)量黑洞提供動(dòng)力。一個(gè)致密的氣體盤(pán)圍繞著接近光速的超大質(zhì)量黑洞旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生了極其明亮的輻射。
恒星質(zhì)量黑洞與超大質(zhì)量黑洞氣體盤(pán)的相互作用非常復(fù)雜，需要復(fù)雜的計(jì)算機(jī)模擬才能理解。在這項(xiàng)新的研究中，來(lái)自牛津大學(xué)和哥倫比亞大學(xué)的天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)檢查了這種嵌入圓盤(pán)的恒星質(zhì)量黑洞的行為。這項(xiàng)工作表明，恒星質(zhì)量的黑洞可以被拖入致密的類星體氣體盤(pán)中，并通過(guò)相互之間以及與盤(pán)中氣體的引力相互作用被迫進(jìn)入雙星系統(tǒng)。
該團(tuán)隊(duì)對(duì)包含兩個(gè)恒星質(zhì)量黑洞的類星體氣體盤(pán)進(jìn)行了高分辨率模擬。模擬的目的是看看黑洞是否被引力束縛的雙星系統(tǒng)捕獲，并可能在以后的時(shí)間在氣體盤(pán)中合并。這些模擬使用了2500萬(wàn)個(gè)氣體粒子來(lái)模擬遭遇期間的復(fù)雜氣流，每次模擬需要大約三個(gè)月的計(jì)算運(yùn)行時(shí)間。

黑洞雙星形成機(jī)制的圖解。圍繞一個(gè)超大質(zhì)量黑洞運(yùn)行的兩個(gè)孤立黑洞在超大質(zhì)量黑洞周?chē)拇髿怏w盤(pán)中相遇。引力相互作用以及與氣體的相互作用從兩個(gè)黑洞中移除能量，使它們保持束縛。鳴謝:Connar Rowan等人。
模擬顯示，氣體在相遇過(guò)程中降低了黑洞的速度，因此通常只會(huì)分開(kāi)的黑洞仍然受到引力的束縛，被困在彼此的軌道上，同時(shí)它們又繞著超大質(zhì)量黑洞運(yùn)行。這是通過(guò)它們之間的重力牽引以及圓盤(pán)和單個(gè)黑洞周?chē)膯蝹€(gè)“迷你”圓盤(pán)中的大量氣體流的混合而發(fā)生的。
此外，類似于空氣阻力的直接氣體阻力也發(fā)揮了作用，氣體沿著它們的路徑被黑洞“吃掉”，迫使它們減速。作為通過(guò)引力相互作用吸收黑洞動(dòng)能的反應(yīng)，氣體在遭遇后立即猛烈噴射。這一結(jié)果出現(xiàn)在大多數(shù)模擬中，并證實(shí)了先前的預(yù)期，即氣體極大地促進(jìn)了黑洞被束縛成對(duì)。
還發(fā)現(xiàn)黑洞的軌道方向會(huì)影響它們的演化。在一半的逆行雙星中——在這些雙星系統(tǒng)中，黑洞以與它們圍繞超大質(zhì)量黑洞的軌道相反的方向相互軌道運(yùn)行——黑洞可以足夠接近以產(chǎn)生顯著的引力波，并通過(guò)這些波發(fā)射非常迅速地消耗它們的軌道能量，非常突然地合并。
研究負(fù)責(zé)人Rowan說(shuō)，“這些模擬解決了兩個(gè)主要問(wèn)題:氣體能否催化黑洞雙星的形成，如果是這樣，它們最終能否靠得更近并合并？對(duì)于這個(gè)解釋觀測(cè)到的引力波信號(hào)起源的過(guò)程，兩個(gè)答案都需要是肯定的?！?br>“這些結(jié)果令人難以置信地興奮，因?yàn)樗鼈凃?yàn)證了超大質(zhì)量黑洞盤(pán)中的黑洞合并可以發(fā)生，并可能解釋我們今天觀察到的許多或大多數(shù)引力波信號(hào)，”研究論文的合著者Bence Kocsis教授說(shuō)。
“如果今天或未來(lái)觀察到的事件中有相當(dāng)大的一部分是由這種現(xiàn)象引起的，我們應(yīng)該能夠看到類星體和天空中的引力波源之間的直接聯(lián)系，”哥倫比亞大學(xué)的佐爾坦·海曼教授補(bǔ)充道，他是該研究論文的另一位合著者。