揭秘黑洞融合：银河系中心超大质量黑洞的前世今生

揭秘黑洞融合：银河系中心超大质量黑洞的前世今生

引用

nature

等

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来源

1.

https://www.nature.com/articles/d41586-024-02003-6

2.

https://www.unlv.edu/news/release/massive-merger-study-reveals-evidence-origin-supermassive-black-hole-galaxys-center

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https://www.aei.mpg.de/gwastronomy

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https://arxiv.org/list/astro-ph/pastweek?show=324&skip=358

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https://esawebb.org/news/weic2413/

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https://phys.org/news/2025-01-m87-black-hole-turbulent-accretion.html

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https://phys.org/news/2024-04-advance-gravitational-collisions-neutron-stars.html

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https://m.doc88.com/p-28247915479638.html

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https://graduate.ahut.edu.cn/info/1176/8498.htm

黑洞融合是宇宙中最壮观的天文事件之一，它不仅释放出巨大的能量，还产生了强大的引力波，为科学家提供了研究宇宙起源和演化的独特窗口。最近，一项关于银河系中心超大质量黑洞Sgr A*的研究，为我们揭示了黑洞融合的奥秘。

2022年，事件视界望远镜（EHT）成功拍摄到了Sgr A的第一张直接图像，这一突破为研究其形成提供了宝贵的数据。来自内华达大学拉斯维加斯分校（UNLV）的天体物理学家王一涵和张冰利用EHT的数据，对Sgr A的形成进行了深入研究。

研究发现，Sgr A*具有异常快速的旋转速度，而且其旋转轴与银河系的角动量存在明显的错位。这种特殊的性质很难用单纯的物质吸积过程来解释，反而更符合黑洞合并事件的特征。

研究团队通过复杂的计算机模拟，测试了不同质量比和轨道倾角的黑洞合并场景。结果显示，一个质量比为4:1、轨道高度倾斜的合并事件，能够很好地解释EHT观测到的Sgr A*的自旋特性。

这一合并事件很可能发生在大约90亿年前，当时银河系与另一个名为Gaia-Enceladus的星系发生碰撞。这次合并不仅改变了Sgr A*的自旋幅度和方向，也为理解超大质量黑洞的成长和演化提供了重要线索。

目前，LIGO、Virgo和KAGRA正在执行第四次联合观测运行（O4），这是迄今为止最灵敏的引力波观测活动。与之前的观测相比，O4的灵敏度提高了约30%，预计每2-3天就能探测到一次黑洞或中子星的合并事件。

这次观测运行分为两个阶段：O4a从2023年5月24日持续到2024年1月16日，O4b则从2024年4月10日开始，计划持续到2025年6月9日。更高的灵敏度不仅意味着更多的探测机会，还能从数据中提取更丰富的物理信息，包括独特的天体物理和宇宙学信息。

黑洞融合不仅影响单个黑洞的性质，还可能对整个星系的演化产生深远影响。例如，超大质量黑洞的合并可以改变星系中心的气体分布，影响恒星形成过程，甚至可能调节星系的整体演化路径。

然而，关于黑洞融合对星系演化的确切影响，目前仍有许多未解之谜。科学家们正在通过观测和模拟，努力揭示这一复杂过程的更多细节。

随着EHT等观测设备的不断升级，以及LISA等空间引力波探测器的即将发射，人类对黑洞融合和引力波的研究将进入一个全新的阶段。这些先进的工具将帮助我们更深入地理解宇宙中最神秘的现象，进一步揭示宇宙的起源和演化。

黑洞融合不仅是宇宙中的壮丽奇观，更是推动物理学和天文学前沿研究的关键现象。通过持续的观测和研究，人类正在逐步揭开宇宙最深处的奥秘。