在使用阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列 (ALMA)(一个与美国国家科学基金会国家射电天文台 (NRAO) 合作的国际天文台)研究附近的一对合并星系时，科学家们在附近发现了两个同时生长的超大质量黑洞新合并的星系的中心。

这些超级饥饿的巨人是科学家们在多个波长下观察到的距离最近的巨人。更重要的是，新的研究表明，双黑洞和产生它们的星系合并在宇宙中可能出奇地普遍。

这项新研究的结果今天发表在《天体物理学杂志快报》上，并在华盛顿西雅图举行的美国天文学会 (AAS) 第 241 次会议的新闻发布会上公布。

UGC4211 位于巨蟹座，距地球仅 5 亿光年，是研究星系合并末期的理想候选者，星系合并在遥远的宇宙中更频繁发生，因此可能难以观测。当科学家们使用 ALMA 高度敏感的 1.3 毫米接收器深入观察合并的活动星系核时——星系中由中央黑洞周围物质的吸积引起的紧凑、高亮度区域——他们发现了两个黑洞，而不是一个贪婪地吞噬合并的副产品。令人惊讶的是，他们并排用餐，彼此之间的距离只有 750 光年。

“模拟表明，附近星系中的大多数黑洞双星将不活跃，因为它们更常见，而不是像我们发现的两个不断增长的黑洞，”Eureka Scientific 的高级研究科学家和主要作者 Michael Koss 说。新的研究。

科斯补充说，ALMA 的使用改变了游戏规则，在附近的宇宙中发现两个如此靠近的黑洞可以为进一步研究这一令人兴奋的现象铺平道路。“ALMA 的独特之处在于它可以透过大的气体和尘埃柱并获得非常高的空间分辨率来观察非常靠近的事物。我们的研究已经确定了星系合并中最近的黑洞对之一，因为我们知道星系合并在遥远的宇宙中更为常见，这些黑洞双星也可能比以前想象的要普遍得多。”

如果紧密配对的双黑洞对确实很常见，正如 Koss 和团队所假设的那样，这可能对未来的引力波探测具有重要意义。

智利天主教大学的天文学家、该研究的合著者 Ezequiel Treister 说：“星系中心可能存在许多我们迄今为止无法识别的不断增长的超大质量黑洞对。如果这是因此，在不久的将来，我们将观测到这些天体在宇宙中并合所引起的频繁引力波事件。”

将 ALMA 数据与其他强大望远镜(如钱德拉望远镜、哈勃望远镜、欧洲南方天文台的甚大望远镜和凯克望远镜)的多波长观测结果相结合，为这个已经引人入胜的故事增添了细节。“每个波长都讲述了故事的不同部分。虽然地面光学成像向我们展示了整个合并的星系，但哈勃望远镜向我们展示了高分辨率的核区域。X 射线观测表明至少有一个活跃的星系核系统，”Treister 说。“而且 ALMA 向我们展示了这两个不断增长的、饥饿的超大质量黑洞的确切位置。所有这些数据一起让我们更清楚地了解像我们这样的星系是如何变成现在这样的，以及它们将变成什么样子在将来。”

到目前为止，科学家大多只研究了星系合并的最早阶段。这项新研究可能会对我们了解银河系即将与附近的仙女座星系合并产生深远影响。科斯说：“银河系与仙女座星系的碰撞处于早期阶段，预计将在大约 45 亿年后发生。我们刚刚研究的是碰撞最后阶段的一个源头，所以我们现在看到的预示着合并，也让我们深入了解黑洞合并和成长并最终产生引力波之间的联系。”

“这一引人入胜的发现展示了 ALMA 的力量，以及多波长天文学如何产生重要的结果，从而扩大我们对宇宙的理解，包括黑洞、活跃的星系核、星系演化等等，”美国国家科学基金会项目主任乔·佩斯 (Joe Pesce) 说。国家射电天文台。“随着引力波探测器的出现，我们有机会通过结合所有这些能力进一步扩大我们的观测能力。我认为我们可以学到的东西真的没有限制。”