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808M · 2025-10-19
alixixi 10 月 19 日消息，一支国际科研团队成功拍摄到位于类星体 OJ287 中心的两颗黑洞互相绕行的图像。这也是首次确认黑洞可成对存在的图像。在此之前，天文学家仅拍摄到过单独的黑洞图像。
类星体是一种极为明亮的星系核心，其光亮源自于位于星系中心的超大质量黑洞吞噬周围的宇宙气体和尘埃。此前，天文学家已经成功拍摄了银河系中心以及邻近星系梅西耶 87 中的黑洞。
“类星体 OJ287 如此明亮，以至于业余天文学家也能通过私人望远镜观测到。OJ287 的特殊之处在于，科学家们认为它并非只有一个黑洞，而是由两个黑洞组成，二者在 12 年的周期内互相绕行，产生了一个在同一周期内容易识别的光变模式。”来自芬兰图尔库大学的研究文章第一作者毛瑞・瓦尔托宁（Mauri Valtonen）表示。相关研究成果已于 10 月 9 日发表在《天体物理学杂志》上。
类星体 OJ287 的偶然发现
最早于 19 世纪，当时天文学家首次拍摄了 OJ287 的天空照片。然而，彼时人们还无法想象黑洞的存在，更遑论类星体。OJ287 当时只是以一种“偶然”的姿态出现在照片中。
图尔库大学的硕士生艾莫・西兰帕（Aimo Sillanpää）早在 1982 年便注意到 OJ287 的亮度在 12 年内有规律变化。随后，他作为大学研究员继续研究 OJ287，推测亮度变化是由于两颗黑洞互相绕行所致。数百名天文学家对这一类星体进行了密切监测，试图验证这一理论，并完整呈现黑洞的轨道运动。
黑洞成对存在的谜团得到解答
四年前，印度孟买的博士研究员兰凯斯瓦尔・戴伊（Lankeswar Dey）在图尔库大学的兼职工作中解决了这一轨道谜题。唯一剩下的问题是能否同时观测到这两颗黑洞。
这一问题最终得到了美国宇航局 TESS 卫星的回答，该卫星成功探测到了来自两颗黑洞的光线。然而，由于使用普通光线拍摄，黑洞仍然以一个点的形式呈现，因为图像分辨率不足以将其分开。为了解决这一问题，需要使用无线电望远镜，分辨率高达常规光学图像的十万倍。
科学家发现小黑洞新型喷流现象
在这项最新的研究中，天文学家将之前的理论计算与无线电图像进行了对比。两颗黑洞出现在图像中的位置正是预期中的位置，这为研究人员解答了一个悬而未决的 40 年问题：黑洞成对存在是否成立。
“我们首次捕捉到两颗黑洞互相绕行的图像。黑洞本身是完全黑暗的，但可以通过它们发出的强粒子喷流来识别它们。”瓦尔托宁说道。
此外，研究人员还发现了一种全新的喷流现象。来自较小黑洞的喷流呈现出旋转的形态，像是一个旋转的花园水管喷射流。这是因为较小的黑洞围绕 OJ287 的主黑洞高速运动，其喷流会根据运动的当前状态发生偏转。
研究人员将其比作“摇尾巴”，预计在未来几年，随着较小黑洞的速度和运动方向的变化，这种喷流将表现出不同的扭曲方向。
“这两颗黑洞的图像是通过包含 RadioAstron 卫星的无线电望远镜系统捕捉到的。这颗卫星曾在十年前运作，当时 OJ287 被拍摄。卫星的无线电天线延伸至月球的一半距离，这大大提高了图像分辨率。而近年来，我们只能使用地面望远镜进行拍摄，图像的分辨率相对较低。”瓦尔托宁补充道。
