魏冬 2008年03月10日 07:14
最新天文学观测：超质量黑洞碰撞可形成持续发光的红外线晚霞
一项最新研究显示，使用现有的天文设备能够观测到超大质量黑洞碰撞后形成的持续“红外线晚霞”，这种晚霞能够持续发光10万年。这项研究有助于科学家更早地发现黑洞发生碰撞的迹象。
超大质量黑洞的质量是太阳的数百万至数十亿倍，通常它们出现在像银河系或更大的星系中心位置。像这样的碰撞属于宇宙中最猛烈的现象，黑洞碰撞后产生的能量远超出宇宙所有恒星的能量之和。碰撞所形成的能量通常被认为以重力波形式释放，在太空星系结构形成难以捉摸的波纹，这些能被天文观测装置探测到。
碰撞粒子 美国约翰·霍普金斯大学的杰里米·施尼特曼(Jeremy Schnittman)和朱利安·克罗利克(Julian Krolik)最新计算显示，黑洞碰撞释放的红外线晚霞可持续10万年之久。这种持续发亮的光环来自于叫做“吸积盘(accretion discs)”的浓密灰尘气体云，吸积盘位于黑洞周边，向黑洞提供补给。
依据这项最新计算结果，当两个黑洞发生碰撞，吸积盘中太空物质的轨道将被扰乱，导致粒子之间发生彼此碰撞。碰撞之后气体粒子在新的圆形轨道稳定下来，但这些气体粒子又会被其他的粒子碰撞跳跃起来，在这个碰撞过程中气体粒子损失了大量能量。这些能量被转化成X射线和其他形式的光，在它们最终形成红外线之前会在吸积盘的气体灰尘迷宫里反弹跳动。
只释放红外线 研究人员称，美国宇航局“斯皮策”太空望远镜具备红外线探测能力，可观测到此类红外线发光呈现绚丽晚霞的景象。不同于其他太空红外线来源，刚碰撞的黑洞不会发出X射线或紫外线。
有朝一日天文学家将探测到由超大质量黑洞碰撞发出的重力波，由于这种重力波的频率非常低，目前激光干涉仪重力波天文台(LIGO)无法探测到重力波的存在。一项叫做“激光干涉仪空间天线(LISA)”的太空任务计划可能会探测到黑洞碰撞产生的重力波，但是该太空计划将于2018年启动。
