星系中心藏双黑洞 121天一圈或百年内相撞

天文学家长期推测，星系合并会把各自的中心黑洞送入同一场「贴身共舞」，但始终没人真正拍到过距离如此之近的一对超大质量黑洞。现在，由波恩马克斯·普朗克射电天文研究所的西尔克·布里岑领衔的国际团队报告了迄今最直接的观测证据：星系Mrk 501的中心很可能藏着一对正在互绕的超大质量黑洞。论文已被《皇家天文学会月刊》接受。

线索来自一条从未被看见的喷流。Mrk 501中心的已知黑洞素以近乎光速喷射粒子流著称，而团队翻检跨度约23年、多频段、数十个观测日累积的射电数据后，在熟悉的主喷流之外又追踪到了第二条喷流的移动轨迹。第二条喷流指向别的方向，这正是它多年隐形的原因。布里岑形容，分析数据「就像置身一条船上——整个喷流系统都在运动，双黑洞系统可以解释这一点：轨道面在摇摆」。

团队还捕捉到2022年6月的一次异常事件：系统辐射一度连成一个环，即所谓爱因斯坦环。一种解释是两个黑洞与地球恰好排成一线，前景黑洞的引力把身后第二条喷流的光弯成了环。这一引力透镜效应为双黑洞图景再添佐证。

依据喷流变化和亮度的重复模式，研究团队算出两个黑洞约每121天互绕一圈，间距仅250至540个日地距离——对质量在1亿到10亿倍太阳量级的庞然大物而言，这个距离近得惊人。据此估算，二者的间距可能收缩得足够快，最快一百年内就会并合。以天文尺度衡量，这是短得反常的倒计时。

Mrk 501太过遥远，连拍下首张黑洞照片的事件视界望远镜也无法把这对黑洞分辨开来。不过它们互绕时会产生极低频引力波，脉冲星计时阵列有望捕捉到信号。合作者埃克托·奥利瓦雷斯表示，如果探测到引力波，甚至可能看到频率随并合临近而稳步升高，「将迎来一个难得的机会，亲眼见证一场超大质量黑洞并合的展开」。

编译自 ScienceDaily，原标题："Two monster black holes could collide in just 100 years"