黑洞间的碰碰球游戏

科学家对一个超大质量逃逸黑洞（左下角）的定义是它被宿主星系喷射出来后，随着它穿过星系空间，黑洞将稀薄的气体压缩在一起，引发新星的诞生并因此在黑洞和它的宿主星系间形成一个长长的星桥。图源：哈勃·赛特/ 航天局/ 莉亚·胡斯塔克 (STScI).

哈勃·赛特说，在2023年4月6号， 科学家发现了一个20万光年长的星桥，它炽热、年轻、含有很多蓝色恒星，它的直径是我们银河系的两倍。这个位于半个宇宙外、处于一个逃逸的超大质量黑洞和星系黑洞之间的星桥正在拉伸。天文学家认为黑洞逃逸导致气体沿着它的尾迹方向压缩，在压缩过程中产生了新星和星桥。哈勃·赛特说，之前从未观测到过这样的星桥，这个逃逸黑洞像一个看不见的怪兽，快速地穿过星际空间，如果它位于我们太阳系，14分钟内就可以从地球到达月球。

这个超大质量黑洞大约是太阳重量的2000万倍，在穿过星际空间后留下了人类从未发现过的20万光年长尾迹，这条尾迹中含大量新星，像非常罕见的三个大质量黑洞间奇怪的撞球游戏产生的结果。

耶鲁的天文学家皮特和他的同事使用哈勃太空望远镜观测到了这个星桥。他们认为他们的解释是合理的，尽管从未有人观测到过这种星桥。天体物理学通讯杂志在2023年4月6号出版了这种黑洞假说的同行评审研究。

一个有恒星踪迹的黑洞

哈勃·赛特说，宇宙是如此的变幻莫测，甚至最小的无人注意到的事情也可能产生深远的影响。皮特身上就发生了这样的的事情。当他通过分析哈勃太空望远镜图片时，他注意到了一个看起来像是抓破一样可疑的痕迹。

对于哈勃电子照相机来说，探测器上显现的宇宙射线看起来就像一个“抓痕”，不过一旦对光谱上奇怪的条纹分析后，皮特意识到它其实是一个20万光年长的年轻蓝色恒星链…

相比像宇宙吃豆人一样的黑洞疯狂吞噬在其之前的星星。高速黑洞则是向外喷射气体，在喷射方向上的一片狭长地带引发新星的诞生。

范特多姆说，我们认为我们看到了在黑洞喷发的气体冷却形成星星的一条尾迹，因此我们观测到的是黑洞经过后导致恒星形成的结果，就像一条船驶过之后留下的痕迹一样，我们看到的是黑洞穿过星际空间留下的痕迹。

鉴于这条尾迹的亮度是它宿主星系的一半，可以推测出它含有很多新恒星。

星桥是一个意外发现

范特多姆说，在发现星桥时，他并不是在观测黑洞或新恒星，相反，他正在观测一个位于矮星系附近的球状星团。“它纯粹是偶然发现的，我当时正在观察哈勃望远镜拍的图片，突然注意到图片上面有些条纹，我当时想，可能是宇宙射线击中了相机探测器从而产生了这样的线性成像，但当我们消除宇宙射线的影响后，我们发现条纹仍然在那，不像我们之前见过的任何东西。”

因为这个条纹太过奇怪，范特多姆和他的团队在夏威夷的W.M.凯克天文台又进行了地面光谱观测。观测结果相当惊人，他发现这条星桥十分明亮且非常不同寻常。

经过这次补充分析，团队推测出他们观测到的是一个黑洞穿过它的宿主黑洞周围的气环时产生的尾迹。

这张哈勃太空望远镜的档案照片捕捉到了一个奇异的不同寻常的链状物，它被认为是哈勃相机的首次成像伪影。但随后的太空观测揭示了它其实是一条长达20万光年的年轻蓝色星链。天文学家认为在星桥的顶端存在一个超大质量黑洞（框左下角），在框右上角处黑洞被从宿主星系弹出，它压缩了尾流中的气体形成了一连串年轻的蓝色恒星。之前在宇宙中从未观测到过这种事情，这一不同寻常的事情发生在宇宙年龄约为当前年龄一半的时候。图源：国家航空航天局/航天局/皮特 范特多姆（耶鲁大学）/约瑟夫·德帕斯夸尔（太空望远镜科学研究所）.

超大质量黑洞间的多次碰撞

天文学家认为，黑洞和它由恒星组成的尾迹起源于两个星系间的合并，其中每个星系核心都含有一个超大质量黑洞。

他们认为也许这两个星系在5千万年前就开始合并了，因此，位于星系核心的两个超大质量黑洞也汇集到一起，形成双生黑洞。

随后另一个中心含超大质量黑洞的星系出现，在临近的三个黑洞中，其中一个黑洞夺走了另外两个黑洞的动量，使整体构造变得很不稳定，当到一定临界点时，砰的一声，这个黑洞被赶出了宿主星系。

科学家说，早期的双生黑洞仍保持完整，或者新闯入的黑洞取代了双生黑洞其中之一，将其踢了出去。

当这个黑洞朝某个“被踢出”时，双生黑洞往相反的方向弹射出去，在宿主星系的另一侧可能会看到失控的双生黑洞。

间接证据是没有迹象表明在宿主星系核心存在活跃的黑洞。下一步研究准备通过国家航空航天局的詹姆斯韦伯太空望远镜和钱德拉X-射线天文台的观测证实这种关于黑洞的假说。

未来我们会发现更多的星桥吗？

像很多天文学家一样，科学家还提到了即将于2027年5月发射的南希·格雷斯罗马太空望远镜，它将像哈勃太空望远镜一样清晰的同时，可通过广角试图看宇宙。作为一个测量望远镜，在罗马观测点也许能发现宇宙中更多这种稀有的、看起来不太真实的星星条纹。这也许需要使用那些善于在大量其他天文数据的海洋中发现特定形状的算法进行机器学习。

概要：科学家已经发现了一个长达20万光年长的年轻蓝色星链-一个位于半个宇宙远处的星桥-连接着一个逃逸黑洞和它逃离的宿主星系。

BY:Deborah Byrdand

FY: 杂七八糟嘿

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来源: 天文在线