“憋屈”的巨型黑洞 竟被引力波從星系中心踢出
最新的研究表明，因為引力波的反沖效應(yīng)，一個超過10億太陽質(zhì)量的黑洞從星系的中心被彈射了出來。
這個巨大的黑洞現(xiàn)在已經(jīng)距離它的宿主星系中心35000光年，比我們的太陽系距離銀河系中心之間的距離還要遠(yuǎn)很多。這個龐然大物正在以760萬公里每小時的速度向外運動，速度已經(jīng)足夠快能夠讓黑洞在2000萬年之后完全脫離整個星系。
來自于意大利羅馬第三大學(xué)、也是這篇文字的合作者 Stefano Bianchi說，“相當(dāng)于是1000萬個超新星爆炸釋放出來的能量使得這個龐然大物加速到這么高的速度”。
哈勃望遠(yuǎn)鏡的圖像顯示了類星體（明亮天體）和它的宿主星系3C186（位于它之后的彌散天體）。而目前的研究人員認(rèn)為3C186的中心黑洞被釋放出來的引力波從星系的核心處彈射了出去。（版權(quán): NASA, ESA, and M. Chiaberge (STScI/ESA)）
研究團(tuán)隊利用了哈博望園研究了3C186這個星系，這個星系距離地球大約80億光年。哈勃圖像揭示了星系之中的類星體（超大質(zhì)量黑洞存在的證據(jù)）
這本身并不奇怪，因為絕大多數(shù)的星系中心都存在著一個超大質(zhì)量黑洞。但是很奇怪的是3C186的類星體卻不在這個星系的中心。這個項目的研究人員說，“實際上，它比目前目前所觀測的任何一個黑洞都遠(yuǎn)離星系的中心。”
為什么這個奇怪的天體表現(xiàn)的如此離群？哈勃數(shù)據(jù)同時也顯示3C186有一個被稱之為潮汐尾的弧狀特征，這個潮汐尾是受星系合并時的潮汐力影響所產(chǎn)生的?；谶@個觀測和理論工作，研究團(tuán)隊認(rèn)為所有的一切都開始于兩個星系在20億到10億年之前的一次合并。
在合并的過程當(dāng)中，兩個星系中心的黑洞會越來越靠近。當(dāng)彼此靠近之時，兩個黑洞就會釋放出引力波，也就是愛因斯坦在一個世紀(jì)前提出來的時空漣漪。引力波于2015年9月份被美國的引力波激光天文臺(LIGO)探測器首次直接探測到。
這個示意圖顯示了兩個超大質(zhì)量黑洞合并形成一個黑洞，并且它從它的宿主星系中被彈射了出去。兩個星系相互作用并且最終合并（圖1）。它們的中心黑洞相互旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生強烈的引力波（圖2）。兩個黑洞彼此互相靠近，最終合并（圖3）。由于所產(chǎn)生引力波的不對稱性，新形成的黑洞會沿著最強引力波的反方向反沖運動，并且被彈射出宿主星系（圖4）。（版權(quán): NASA, ESA/Hubble, and A. Feild/STScI）
目前的猜想是這個引力波傾向于一個特定的方向。當(dāng)兩個中心黑洞最終合并完成的時候，輻射停止時，這個新產(chǎn)生的龐然大物就會沿著引力波的反方向快速運動。
Bianchi 說，“如果我的理論正確，這個觀測九尾超大質(zhì)量能夠合并提供了非常強的證據(jù)。盡管我們已經(jīng)找到了恒星級黑洞合并的證據(jù)，但是超大質(zhì)量黑洞合并的過程是更為復(fù)雜，我們目前并不是完全清楚。”
這次研究也結(jié)合了來自于斯隆數(shù)字巡天和美國宇航局錢德拉X射線衛(wèi)星的數(shù)據(jù)，這篇文章即將發(fā)表在歐洲的《天文和天體物理》(Astronomy & Astrophysics)雜志上，目前可以在arXiv.org上免費閱讀（https://arxiv.org/abs/1611.05501）。
本文翻譯自：space.com (http://www.space.com/36187-gravitational-waves-boot-supermassive-black-hole.html)
原作者： Mike Wall
譯者：國家天文臺研究員，青年科學(xué)家茍利軍、《星際穿越》中文譯者
