科学家发现巨型黑洞之中有四个空洞

天文学家在一个星系团的中心发现了四个巨大的空洞。这种不同寻常的特征到底是如何形成的？科学家正在努力找到答案。

星系团是宇宙中由引力聚集在一起的最大结构。它们是数百甚至数千个独立星系、大量热气体和看不见的暗物质的混合物。弥漫在星团中的热气体比星系本身含有更多的质量，在 X 射线探测器下显示出明亮的光。

RBS 797的可见光图和X射线图（来源：NASA）

科学家利用美国宇航局（NASA）钱德拉X射线探测器对星系团 RBS 797 进行了一项新研究，发现了从星系团中心向外延伸的两对独立的空腔。该星系团距离地球约 39 亿光年。

这些类型的空洞以前曾在其他星系团中见过。科学家认为它们是超大质量黑洞附近区域喷发的结果。

当物质以相反方向的射流形式从黑洞飞走时，它们会在热气体中吹出空腔。在RBS 797 中，科学家发现有两组射流以相互垂直的角度喷出。

这项研究的负责人、意大利博洛尼亚大学的 Francesco Ubertosi 说：“我们知道一对空腔代表什么，但是当一个星系团在非常不同的方向上有两对空腔时是怎么回事？”

天文学家此前曾在 RBS 797 中观测到东西方向的一对空洞，但最新的观察在南北方向发现了一对新的空洞。

东西和南北方向的两对空洞（来源：NASA）

这四个空腔是如何产生的？根据 Ubertosi 和他的同事的说法，最可能的答案是 RBS 797 包含一对超大质量黑洞，它们在相互垂直的两个方向上几乎同时发射喷流。

事实上，之前欧洲 VLBI 网络 (EVN) 的无线电观测在 RBS 797 中发现了两个仅相距约 250 光年的射电点源。如果这两个源都是超大质量黑洞，那么它们就是迄今为止探测到的距离最近的一对黑洞。两个黑洞应该会继续相互旋转，产生大量引力波，并最终合并。

虽然超大质量黑洞可以形成双星系统，但在活动阶段观察到它们两者的情况极为罕见——从这个意义上说，在 RBS 797 中发现两个紧密的活动黑洞膨胀腔是非同寻常的。

对于在 RBS 797 中看到的四个空腔，还有另一种可能的解释，即只存在一个超大质量黑洞——喷流以某种方式设法很快地翻转方向。对钱德拉探测器资料的分析表明，东西向和南北向空洞的年龄差距小于1000万年。

如果这四个空洞，其实只是一个黑洞，那么科学家将研究其喷流的方向如何快速变化，以及这是否与星系团环境或黑洞本身的物理学性质有关，甚至两者的结合。

事实究竟如何？想必天文学家的这一新发现，提出的问题比我们能解释的要多得多。