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新华社洛杉矶9月28日电(记者谭晶晶)美国国家航空航天局喷气推进实验室近日发表公报称,美国科学家在距离地球10亿光年的地方观测到了一个极其罕见的三个黑洞碰撞过程,每个黑洞都位于一个星系的中心。这个系统也是迄今发现的三星系统合并产生超大质量黑洞的最有力证据。

这种罕见的现象已经被美国宇航局的三架望远镜和几个天文台捕捉到了。这个三星系统叫“sdss j084905.51+111447.2”。相关论文发表在新一期《美国天体物理学杂志》上。

美国乔治梅森大学的研究员、该论文的主要作者瑞安·法弗雷德(Ryan Faifr)说:“当时,我们只是在观察双黑洞合并的现象,偶然发现了这个三星碰撞系统。这是三星系统合并产生超大质量黑洞的最有力证据。”

发现该系统需要结合地面和望远镜的观测数据。美国的斯隆数字天空观测望远镜拍摄了三星系统的碰撞。美国宇航局广域红外探测望远镜的数据显示,星系在碰撞过程中会发出强烈的红外光。钱德拉X射线望远镜发现,当星系合并时,每个星系的中心都会释放出X射线,这也正是天文学家认为黑洞所处的位置。钱德拉望远镜和核光谱望远镜阵列也在其中一个黑洞周围发现了大量气体和尘埃,这是黑洞合并的典型特征。

位于星系中心的黑洞通常被气体和尘埃覆盖,很难通过光学望远镜观察到。然而,这些望远镜接收到的红外线和X射线可以穿透气体和尘埃,揭开黑洞的神秘面纱。

该论文的共同作者、加州大学河滨分校的研究员克里斯蒂娜·曼扎诺·金(Christina Manzano King)表示,光谱数据包含了大量关于星系的信息,可用于识别不断增长的超大质量黑洞,并显示黑洞对其星系的影响。

“通过使用这些观测站的重要数据,我们发现了一种识别三个黑洞合并的新方法。每个望远镜提供不同的线索。我希望我们能用同样的方法找到更多的三个黑洞合并。”Faifr说。

研究人员说,双黑洞和三黑洞非常罕见,是星系合并的自然结果,也是星系生长演化的过程。据报道,三个黑洞合并的方式与双黑洞不同。三个黑洞合并时,其中两个会先合并成一个更大的黑洞,比双黑洞要快,主要是因为第三个黑洞可以提供额外的拉力来加速另外两个黑洞的合并。

计算机模拟结果表明,宇宙中超大质量黑洞碰撞时,约有16%的黑洞与第三个黑洞合并并相互作用。黑洞合并会产生“时间空波纹”,即引力波。


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