互绕的超大质量黑洞检验黑洞无毛定律

我们都晓得银河系中心有一个超大质量黑洞，通常这种黑洞存在于星系的中心，但在35亿光年外的太空深处，两个超大质量黑洞正在跳着宇宙中最极端的轨道舞蹈，多年来人们一直记录着它们那不规律的死亡螺旋。

如图说▲小黑洞绕着大黑洞旋转时进入了吸积盘释出闪焰(艺术家概念图)

天文学家透过新的观测资料，确定了它们在一个名为OJ 287的星系中心相互旋转，这种特殊的现象，可能有助于我们进一步理解黑洞无毛定理，这一个困扰宇宙学家多年的难题。OJ 287是一个耀变体，变幻多端的活跃星系核，并且有一束射向地球的相对论性喷流，观测记录显示它每隔一段时间就会发出耀眼的辐射，它的核心比大多数星系核的活跃程度还要更加强烈，由于它内部的两个超大质量黑洞。

光是两者中较小的一个，便已能提供相当可观的星系提供能量，其质量是太阳的1.5亿倍，相较之下银河系仅有400万个太阳质量；较大的一个则是我们目前看过榜上有名的特大质量黑洞，它的质量是太阳的180亿倍，这两个黑洞的互绕周期是12年，并不像我们太阳系中的行星那样接近圆轨道，而是处于非常扁的椭圆且具有高度进动的轨道上，每隔几年，较小的黑洞就会擦边球进入较大那一个的吸积盘，产生强大的闪焰，而且由于其不规则的轨道，这些闪焰的发生时间每次都有所不同，其间可能相隔十年，也可能相隔一年。

如图说▲OJ 287星系核内的两个黑洞与太阳系大小比较，两者相差120倍，大的黑洞甚至可将整个太阳系装进去。

然而，观测数据从19世纪末便已开始收集，天文学家多年来的观测已经逐渐能够模拟这一轨道并预测了最近两次闪焰，其中一次发生在2015年12月，但这次的预测相差了将近3个月，而于次年2月观测到的重力波事件又再一次的替模型做了一次修正，渐渐地，天文学家透过观测及研究重力波，科学家将修正后的理论建立在OJ 287上，第二次的闪焰则发生在2019年7月31日，也被称为爱丁顿闪焰。以本次的预测为例，这次的预测时间误差已缩短至4个小时以内，同时也表示仍然无法用于探知黑洞无毛定律的真假。

这项任务可能必须利用事件视界望远镜前所未有的成像能力或是结合全球特长基线干涉阵列以解决这项有无毛的问题，该论文发表在《天文物理期刊通讯》上。（编译／许晋翊）

资料来源：Science Alert

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