附近星系中的超大质量黑洞正处于碰撞的边缘

星系碰撞是宇宙中的基础事件。当两个系统在宇宙舞蹈中混合恒星时，它们就会发生。

它们还导致了超大质量的壮观合并黑洞.结果是一个变化很大的星系和一个奇异的超大质量星系黑洞.

这些巨大的事件是星系演化的主要力量。这是更小的星系如何结合形成越来越大的星系。这种合并从宇宙时间的最早时代就一直在进行。

银河合并至今仍在继续。我们的银河系继续吞噬较小的星系，它将在几十亿年后与仙女座星系相撞。当这种情况发生时，两个星系的超大质量黑洞也可能合并。

我们看不到从头到尾的整个过程，因为它需要数百万年才能完成。然而，这并不能阻止天文学家寻找并找到星系和超大质量黑洞碰撞的证据。

最新发现使用哈勃太空望远镜 （HST） 发现了一对碰撞星系深处的三个明亮的可见光“热点”。这些目标离我们相对较近——只有大约 8 亿光年的距离。

天文学家跟进了 Chandra 观测和来自 Karl G. Jansky 甚大阵列的射电数据。

通常，具有明亮核心的星系，称为活跃星系核（简称 AGN），存在于非常遥远的地方。他们经常在宇宙时间的早期出现。有机会研究一个星系和一对超大质量黑洞在“现代”附近宇宙中的碰撞，是研究此类事件的机制的好时机。

发现初期超大质量黑洞碰撞

当 HST 的高级巡天相机在一个名为 MCG-03-34-64 的碰撞星系的中心发现三个光学衍射尖峰时，发现了未来的宇宙碰撞。

其中两个热点看起来非常接近——相距仅约 300 光年。它们追踪核心中氧气的存在。它被某种非常有能量的东西电离，这些热点让天文学家感到惊讶。（第三个热点不是很清楚。

“我们没想到会看到这样的事情，”天体物理学中心的 Anna Trindade Falcão 说 |哈佛和史密森尼在马萨诸塞州剑桥。“这种观点在附近的宇宙中并不常见，它告诉我们银河系内部还有其他事情正在发生。”

Falcão 和她的同事想知道是什么导致了这些亮点。因此，他们使用 Chandra X 射线天文台来专注于行动。

“当我们在 X 射线波段观察 MCG-03-34-64 时，我们看到两个分离的、强大的高能发射源与哈勃望远镜看到的明亮光学点重合。我们将这些碎片放在一起，得出结论，我们可能正在观察两个紧密间隔的超大质量黑洞，“Falcão 说。

该团队还在档案射电望远镜数据中发现了对这些天体的观察结果。这些强大的无线电发射证明了这对黑洞的存在，并且正在逐渐靠近。

“当你在光学、X 射线和无线电波长中看到强光时，可以排除很多事情，从而得出结论，这些只能解释为接近的黑洞，”Falcão 指出。“当你把所有部分放在一起时，它就会给你 AGN 二人组的画面。”

即将到来的碰撞

这些中心超大质量黑洞将在大约一亿年后发生碰撞。

每个星系都位于一个星系的核心。随着这些星系越来越近，它们心脏中的黑洞将开始相互作用。最终，它们将合并成一个强大的事件，发出引力波作为流程的一部分。

天文学家（通过模拟和观测）认为，星系与超大质量黑洞的合并会触发大量活动。随着碰撞的进行，星际气体流向星系中心。

它在其他地区也会被压缩，这两种活动都会触发恒星形成的爆发。一些气体也会吸积到那些中央超大质量黑洞上，当物质在吸积盘中盘旋时，导致排放增加。

这些合并在宇宙中不断发生。星系演化模型，加上观测证据表明，星系中心的许多 AGN 都经历了合并。这些 GN 中超大质量黑洞对的碰撞也表明这些黑洞是通过合并而增长的。

超大质量黑洞碰撞和未来探测

了解紧密相连的 AGN 的合并，例如 MCG MCG-03-34-64 中看到的 AGN，为了解天文学家所说的 SMBH 双星合并的最后阶段提供了一个独特的窗口。

此类事件现在是并将继续是衡量这些合并影响的主要方式。他们将使用对整个光谱以及未来的光敏感的天文台提供丰富的研究领域引力波探测器。

这些探测将需要高级版本的激光干涉仪引力波天文台 （LIGO），该公司仅在几年前首次检测到.超大质量黑洞合并诱导的引力波将成为 LISA（激光干涉仪空间天线的缩写）等未来仪器的目标。

它将部署三个相距数百万英里的天基探测器，以捕获 MCG-03-34-64 中的黑洞庞然大物碰撞时发出的长波长引力波。

由于这些合并发生在整个宇宙中，这将是一个丰富的研究领域，对我们理解星系合并作为宇宙演化的一部分有很大贡献。

本文最初由今日宇宙.阅读原创文章.

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