一篇论文报道称，科学家发现了目前证明在明显的合并星系里存在超质量三体黑洞的最好证据。
宇宙演化理论预测，星系和它们中心的巨大黑洞会随时间的推移相互合并。但是在大型星系中很难存在三个超质量黑洞。了解这些系统有助于全面的阐明星系是如何演化的。
图为 黑洞 图源：Google
“这将有助于我们理解星系合并是如何影响超质量的黑洞的，反之亦然。”研究报告作者，乔治梅森大学的博士生Ryan Pfeifle，告诉天文在线。
当超质量黑洞开始吞噬物质并发出辐射时，就形成了活跃的星系核。这可能发生在当两个星系相互接近时。根据《天体物理学》上的一篇论文，尽管它们很重要，但合并具有双活跃星系核的星系是很难得到的，只有少于三十个记录在案的星系。
图为 星系核 图源：Google
完成这篇论文的科学家们首先筛选了WISE太空望远镜拍摄到的合并星系的紫外线数据，来寻找活跃双星系核。然后，他们进一步研究了来自钱德拉X射线天文台和nuSTARX射线天文望远镜的X射线数据，以及来自大型双筒望远镜的红外线数据和斯隆数字化巡天的光学数据。
其中被称为SDSS J0429+1114的来源，似乎具有所有合并星系中心存在三个活跃星系核的特点。这包括三个X射线来源，其中之一在三个星系的中心，以及其中之一的黑洞在吸收物质的红外线信号的确凿证据。Pfeifle说，结合起来，这就构成了证明合并星系中存在超质量三体黑洞的最好的证据。
SDSS J0849+1114令人兴奋的不仅仅是它的稀有，这样的系统可能会帮助解释为什么超质量黑洞会合并。有一个长期存在的天体物理学的问题叫“最终秒差距问题”。当两个超质量黑洞互相靠近时，它们开始绕轨道运行并靠的越来越近，通过与周围星体和气体摩擦失去能量。但是一旦它们差距大约一秒，即3.26光年，不同的是，模拟显示它们的轨道更稳定，而且它们实际合并时间会比宇宙的年龄还要长。但考虑到星系合并是科学家的宇宙演化理论的一部分，这些黑洞必定以某种方式合并。
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将第三个超质量黑洞引入双超质量黑洞能够提供必要的吸引力，使合并发生在合理的时间范围。
“他们提出了一个非常有说服力的例子，这个系统就是一个三倍超质量黑洞合并体，”Flatiron 研究所计算天体物理中心的副研究员Chiara Mingarelli告诉Gizmodo，“在宇宙的现实生活中看到这样的系统是令人鼓舞的。”
科学家们目前还在通过脉冲星计时阵列来寻找证明超质量黑洞双星在时空中产生波纹的证据，脉冲星计时陈列是一个测量稠密度速率变化和旋转的中子星脉冲速率变化的实验。
图为 脉冲星 图源：Google
这些结果是令人鼓舞的，因为它们提供了超质量黑洞合并的方法，并为脉冲星计时列阵实验带来了希望，比如已经运行了十多年的NANOGrav实验将会发现一些东西。然而，Mingarelli指出，需要三个超质量黑洞才能看见这些波，可能会使脉冲星计时阵列实验结果延迟几年。“希望有其他的机制能使双超质量黑洞不需要第三个部分就能合并”，她说。
图为 模拟黑洞合并 图源：Google
Pfeifle指出，不能保证这些黑洞一定会合并，因为这需要具有对系统动作更好的理解。
尽管如此，科学家们现在已经有了一套工具，可以找到这些三倍超质量黑洞系统。Pfeifle说研究小组将继续寻找更多的例子，以便对它们有更全面的了解。
参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3. gizmodo- Ryan F. Mandelbaum-我和我家小星
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