一對超大質量黑洞靠近會發生什麼？模擬動畫顯示：極為複雜的光線

近日，國外媒體給出了一張奇特的動畫，這看上去有些玄幻卻又有點催眠，這魔幻的動畫實際上描述的是黑洞——天文學家們已經通過計算機進行了模擬，描繪當兩個超大質量黑洞相互迴旋時會發生什麼。

這一催眠的動畫實際上顯示了當兩個超大質量黑洞相互靠近並互旋時，氣體如何在紫外線和X射線中發光，突出了整個宇宙中經常發生但從未被觀察到的現象。儘管不被明確觀測到，但是科學家們卻可以通過相關資料來推測這些過程，計算機模擬則可以幫助天文學家確定這些相互作用，最新發現表明近似合併黑洞的X射線將比單獨的超大質量黑洞更明亮，更可變。

美國宇航局戈達德太空飛行中心的天體物理學家斯科特·諾布爾表示，我們知道超大質量黑洞在我們的宇宙中是肯定存在的，它們很多都位於宇宙星系的中心區域，但我們只看到一小部分星系，而且也很難觀測到超大質量黑洞的靠近過程，合併超大質量黑洞會產生諸如引力波之類的現象，但這些現象比恆星質量物體更難以發現。目前為止，大家能夠觀測到的超大質量黑洞不會發出強烈的引力波信號，因為它們之間彼此距離太遠。

根據美國國家航空航天局（NASA）的數據，科學家們進行了模擬，顯示黑洞主要發出紫外線和一些高能X射線。當它們相互接近時，三個發光氣體區域開始發光。這包括圍繞整個系統的圓盤，以及每個黑洞周圍的兩個較小的「迷你盤」。當「迷你盤」中的紫外光與黑洞的冕相互作用時，產生X射線。研究人員模擬了一對接近碰撞的超大質量黑洞的三個軌道，合併後的物體有40個軌道。

主要作者Stéphaned"Ascoli表示，兩個黑洞偏轉光線的方式產生了複雜的鏡頭效果，正如大家在動圖中看到的那樣，當一個黑洞從另一個黑洞面前經過時，產生了極其複雜的光路，一些特徵令人驚訝，例如一個黑洞偶爾在另一個的黑洞附近形成的眉毛形陰影。

當然，這個模型估計仍不夠完美，團隊還計划了解溫度、距離、總質量和吸積率等變化因素將如何影響結果。共同作者，約翰霍普金斯大學的天體物理學家Julian Krolik說，我們需要在超大質量黑洞中找到一些特殊信號，這些信號的特徵足以使人們在單超大質量黑洞中找到這些稀有系統。如果能夠做到這一點，或許人類接下來將能夠在太空引力波天文台看到之前發現合併的超大質量黑洞。

對這些事件進行建模需要複雜的計算工具，其中包括由兩個超大質量黑洞產生的所有物理效應，它們以光速的一小部分相互軌道運行。了解這些事件所期望的光信號將有助於現代觀測識別它們。模擬和觀測將相互融合，幫助人類更好地了解大多數星系中的情況。

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