天文学家在碰撞过程中发现超大分离的黑洞

泰坦尼克号扭曲：星系，大约25亿光年距离有一对超大的黑洞（插图）。黑洞的位置由温暖的气体和悬挂物体的亮颗星亮起。该发现改善了天文学家首先检测由超迹线孔产生的引力波背景的估计。广告。2019年Goulding等人./ Astrophysical杂志

天文学家发现了一个遥远的泰坦尼克黑洞，撞到碰撞。

每个黑洞的质量超过8亿倍的太阳。随着两者在死亡螺旋中逐渐放在一起，它们将开始通过时空扭转引力波动。那些宇宙涟漪将加入来自其他超大的黑洞的原始波浪的尚未发现的背景噪声。

甚至在经过目的地碰撞之前，从超级分类黑洞对发出的引力波将赋予先前从多个黑洞和中子恒星的合并检测的那些。

“超级分类黑洞二进制文件产生宇宙中最响亮的引力波，”纽约市的计算天体物理学中心联合探索科学家Co-Discoverer Chiara Mingarelli说。来自超级分类黑洞对的引力波“比利戈检测到的百万次。”

该研究由普林斯顿大学副研讨会的Andy Goulding领导。Goulding，Mingarelli和Princeton和美国海军研究实验室的合作者，在华盛顿州，D.C.，在Astrophysical Journy Backes中报告了7月10日的发现。

这两个超级分类的黑洞特别有趣，因为它们距离地球有约25亿光。由于在天文学中看着遥远的物体就像回顾一下，那双属于25亿年比我们自己更年轻的宇宙。巧合的是，天文学家估计黑洞的时间大致相同的时间将开始产生强大的引力波。

在本日宇宙中，黑洞已经发出这些引力波，但即使在光速下，波浪就不会达到我们数十亿年。但是，Duo仍然有用。他们的发现可以帮助科学家估计附近的超级分类黑洞是如何发射我们现在可以检测到的引力波。

检测着引力波背景将有助于解决天文学中的一些最大未知数，例如银河系的频率和超大痉挛的黑洞对彼此周围的近无尽的华尔兹粘在一起。

“对于天文学来说，我们不知道超级分类的黑洞合并，这是一个重大尴尬，”普林斯顿天体物理科学教授Jenny Greene学习。“对于黑洞物理中的每个人，观察到这是我们需要解决的长期难题。”

超大迹象黑洞容纳数百万甚至数十亿的太阳块。几乎所有的星系，包括银河系，含有至少一个在核心的庞然大物。当星系合并时，他们的超级分类黑洞会面并彼此开始轨道。随着时间的推移，这种轨道将气体和星星在黑洞和窃取能源之间收入。

虽然超级分类的黑洞足够接近，但这种能量盗窃了所有但停止。一些理论研究表明，黑洞随后会在1左右的速度停滞（大约3.2光年）。这种放缓几乎无限期地持续，被称为最终的Parsec问题。在这种情况下，只有非常罕见的三个或更多的超级分类黑洞群体导致了合并。

天文学家不能只寻找停滞的对，因为长时间在黑洞距离分开之前，它们太靠近，以区分为两个单独的物体。此外，它们不会产生强烈的引力，直到它们克服最终Parsec障碍并更靠近在一起。（观察到他们25亿年前，新发现的超大迹象黑洞出现约430个Parsecs。）

如果最终的PARSEC问题不存在，那么天文学家希望宇宙充满了来自超大分离的黑洞对的引力波的喧嚣。“这种噪音被称为引力波背景，这有点像夜晚唧唧喳喳的Crickets Chorus，”牙龈说。“你不能从另一个人中辨别一个板球，但噪音的数量有助于你估计有多少个蟋蟀在那里。”（当两个超级分类黑洞最终碰撞并结合时，他们发出了一个雷鸣唧唧喳喳的矮人。然而，这样的事件是简短的，非常罕见的，因此科学家不希望尽快检测一个。）

由超迹黑洞对产生的引力波在当前通过Ligo和Viggo等实验期可观察到的频率之外。相反，引力波猎人依赖于特殊星星的阵列，称为脉冲条件，如元组织。快速旋转的恒星在稳定的节奏中发出无线电波。如果传递引力波伸展或压缩地球和脉冲之间的空间，则节奏略微抛出。

使用这些脉冲星定时阵列之一检测引力波背景采取耐心和大量监测的星星。单身脉冲星的节奏可能在十年上只有几百纳秒扰乱。背景噪音越大，时序中断越大，第一次检测将越早。

团队中的Go​​ulding，Greene和其他观察天文学家用哈勃太空望远镜检测了两只泰坦。虽然超大的黑洞通过光学望远镜直接可见，但它们被光亮的明亮恒星丛集在一起，并通过强大的引力拖船吸入温暖的气体。为了历史上，覆着新发现超大痉挛的黑洞对“基本上是宇宙中最明亮的银河系”的银河系，“吉尔平说。更重要的是，Galaxy的核心正在射出两个异常的巨大气体。在研究人员指向星系上的哈布尔空间望远镜后，揭开其壮观的煤气云的起源，他们发现该系统含有一个而不是两个巨大的黑洞。

然后，观测主义者随后与引力波物理学家Mingarelli和Princeton研究生Kris Pardo联系起来，以解释引力波背景的背景下的发现。该发现提供了一种用于估计有多少超迹线孔对在地球的检测距离内有多少。以前的估计值依赖于银河系经常合并的频率，而不是实际观察超现代黑洞对的计算机模型。

基于调查结果，Pardo和Mingarelli预测，在乐观的情况下，附近有大约112个附近的叠加黑洞发射引力波。因此，首先检测来自超迹黑洞的重力波背景，因此应在未来五年左右内。如果未提出这样的检测，那将是最终的PARSEC问题可能是不可逾越的。该团队目前正在寻找类似于覆盆子的其他星系，涉及新发现超大的黑洞对。找到其他对将帮助他们进一步磨练他们的预测。

出版物：Andy D. Goulding等，等，“发现了Z〜0.2合并星系的核心的核心近分离二元Quasar及其对低频重力波的影响，”APJL，879，L21,2019; DOI：10.3847 / 2041-8213 / AB2A14