35億光年外雙黑洞發(fā)出相當(dāng)于萬億顆恒星的光芒 佐證了黑洞無毛定理

騰訊太空訊 4月30日消息，據(jù)國外媒體報(bào)道，著名雙黑洞系統(tǒng)OJ287再次發(fā)出亮光，其亮度堪比萬億顆恒星亮度之和，堪稱宇宙中的一場(chǎng)超級(jí)燈光秀。

據(jù)悉，蝎虎座BL型天體OJ287是一個(gè)雙黑洞系統(tǒng)，距離地球約35億光年，其中較小黑洞圍繞超大質(zhì)量黑洞以橢圓形軌道運(yùn)動(dòng)，周期大約12年。

科學(xué)家通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)，這個(gè)大黑洞是迄今為止人類所發(fā)現(xiàn)的宇宙中最大黑洞之一，質(zhì)量是太陽的180億倍，相對(duì)較小的黑洞質(zhì)量也有太陽的1.5億倍。

該雙黑洞系統(tǒng)中，較小的黑洞會(huì)與環(huán)繞在超大質(zhì)量黑洞周圍的吸積盤發(fā)生周期性擠壓碰撞，從而產(chǎn)生如同超級(jí)耀斑一樣的亮光。其亮度堪比萬億顆恒星亮度之和，因此人類借助太空望遠(yuǎn)鏡從地球可以觀察到雙黑洞系統(tǒng)發(fā)出的亮光。

視頻：美國宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室有關(guān)OJ287的部分動(dòng)畫效果圖。

但由于OJ287雙黑洞系統(tǒng)中小黑洞運(yùn)行軌道是橢圓形的，因此與圓盤撞擊的時(shí)間間隔并不規(guī)律，這使得科學(xué)家們很難確定下一次爆發(fā)亮光的確切時(shí)間。

2010年，研究人員開始建立模型預(yù)測(cè)OJ287何時(shí)會(huì)再次爆發(fā)亮光。2018年，印度孟買塔塔基礎(chǔ)研究所的科學(xué)家們完善了這個(gè)模型，預(yù)測(cè)OJ287再次爆發(fā)的超級(jí)耀斑將在2019年7月31日達(dá)到亮度峰值。研究人員表示，直接觀測(cè)到超級(jí)耀斑的爆發(fā)，是檢驗(yàn)黑洞“無毛定理”的好機(jī)會(huì)。

本周二發(fā)表在《天體物理學(xué)通訊》(Astrophysical Journal Letters)上的一項(xiàng)新研究表明，科學(xué)家對(duì)超級(jí)耀斑爆發(fā)時(shí)間的預(yù)測(cè)完全正確。而且幸運(yùn)的是，美國宇航局的斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡恰巧在正確時(shí)間捕捉到了OJ 287發(fā)出的亮光。

“當(dāng)我第一次觀測(cè)OJ287的亮度時(shí)，我震驚地發(fā)現(xiàn)，斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡正好觀測(cè)到了這次超級(jí)耀斑的爆發(fā)，”加州理工學(xué)院斯皮策副研究員塞波·雷恩（Seppo Laine）在一次發(fā)布會(huì)上說。值得注意的是，今年1月份退役的斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡是唯一能清楚觀測(cè)到OJ287爆發(fā)出亮光的太空望遠(yuǎn)鏡。

“非常幸運(yùn)的是，我們能夠用斯皮策捕捉到亮度峰值，因?yàn)闆]有其他人造儀器能夠在特定時(shí)間點(diǎn)完成這一任務(wù)，” 雷恩說。

觀測(cè)結(jié)果也為科學(xué)家驗(yàn)證無毛定理提供了更多證據(jù)。科學(xué)家們對(duì)OJ287爆發(fā)亮光何時(shí)達(dá)到峰值的預(yù)測(cè)，也提供了有關(guān)OJ287系統(tǒng)和較小黑洞運(yùn)行軌道的更準(zhǔn)確信息。

由于較小黑洞恰好在科學(xué)家們預(yù)測(cè)的時(shí)間穿過吸積盤，這表明OJ287中的超大質(zhì)量黑洞是對(duì)稱和平滑的。

但隨著時(shí)間推移，OJ287雙黑洞系統(tǒng)中較小的黑洞軌道會(huì)不斷縮小，從而距離超大質(zhì)量黑洞越來越近。最終，超大質(zhì)量黑洞將在未來1萬年內(nèi)吞噬掉同伴。

編譯：皎晗，審核：?jiǎn)梯x