'天文學家們探測到兩個超大質量黑洞在發生碰撞的路上'

​由於引力波天文學，我們對黑洞碰撞時會發生什麼有了更好的理解。但是，黑洞碰撞時會產生漣漪，這種漣漪的強度足以被探測到，但是在碰撞之前會發生什麼？我們只能推斷。但一項新發現可能會改變這一切。在一個離我們只有25億光年遠的星系中，天文學家發現了兩個特大質量黑洞，它們註定要發生一次巨大的碰撞。被太激動，天文學家估計，它們可能還需要25億年才能碰撞。但我們仍然可以從他們身上學到很多東西，即使我們看不到他們碰撞。

這一發現最大的希望是讓我們更接近於辨別引力波噪聲，而這些引力波噪聲來自即將合併的超大質量黑洞。我們還沒有檢測到這種噪音，它超出了我們現有儀器的範圍。但是現在我們的視野中出現了一對超大質量黑洞，它們的特徵為天文學家提供了一個關於可能存在多少對這樣的黑洞的估計，這可能會產生引力波背景噪聲。普林斯頓大學的天體物理學家安迪·古爾丁說：“這有點像蟋蟀在夜晚發出的嘈雜聲。”“你無法分辨一隻蟋蟀和另一隻蟋蟀的聲音，但噪音的大小可以幫助你估計有多少隻蟋蟀。”

​對這種噪音的掌握最終可以幫助我們弄清楚超大質量黑洞是否會合並。迄今為止，我們對黑洞碰撞的探測遠沒有恆星質量黑洞那麼引人注目。目前為止，探測到的最強大的引力波是質量分別為50倍和34倍太陽的黑洞之間的碰撞。超大質量黑洞是另一個類別，據估計，新發現的兩個黑洞每一個都是太陽質量的4億倍，每一個都是星系的核心，它們在星系碰撞中相遇。

最終星系的核心是什麼樣的？它是一個巨大的超大質量黑洞，質量是太陽質量的8000億倍，或者當它們靠近在一起時，兩個黑洞是否會相互陷入永久軌道？普林斯頓大學天體物理學家珍妮·格林說：“我們不知道超大質量黑洞是否會合並，這對天文學來說是一大尷尬。”“對黑洞物理學的每個人來說，這是一個我們需要解決的長期難題。”根據理論模型，當兩個星系合併時，它們的黑洞不可避免地被拉到一起，將它們的軌道能量轉移到它們周圍的氣體和恆星上，從而繞著一個螺旋軌道運行。

​我們知道恆星質量的黑洞最終會聚集在一起形成一個單一的物體，但是對於超大質量的黑洞，就有一個問題。當它們的軌道縮小時，它們能轉移能量的空間區域也會縮小。當它們相距大約3.2光年時，理論上這個空間區域不再大到足以支持進一步的軌道衰變，因此它們仍處於穩定的雙星軌道上，可能存在數十億年。如果我們能看到一個二元星系核，我們就可以解決這個問題，但在一個3.2光年的距離，碰撞的黑洞會彼此太靠近而無法區分而且，你知道看到一個黑洞非常難。

這對新發現的黑洞距離仍然有1400光年左右，但它們仍然很有用，因為它們讓研究人員更好地估計了這種碰撞開始產生可探測引力波之前需要多長時間。但是，通過在假想引力波背景下分析這對新發現的黑洞，研究小組得出的估計是，在離地球探測距離以內，約有112個超大質量黑洞合併在一起。我們可能會在幾年內進行第一次引力波背景探測。