一樁星系碰撞事件牽涉三個黑洞

天文學家利用錢德拉X射線天文台（Chandra X-ray Observatory）和其它望遠鏡，發現一個星系碰撞事件，但其中卻極罕見地牽涉三個超大質量黑洞（supermassive black hole），證明這樣的碰撞事件對於超大質量黑洞的成長至關重要。這個系統編號為SDSS J084905.51+111447.2（簡寫為SDSS J0849+1114），位在巨蟹座方向，距離地球約十億光年，以宇宙尺度而言，並不算太遠。SDSS J0849+1114是第一批由參與宇宙動物園計畫（Galaxy Zoo Project）的市民科學家標示的超大質量黑洞碰撞系統。

上圖中，來自錢德拉X射線天文台資料以紫色呈現，而紅色、綠色與藍色則標示著哈勃太空望遠鏡和史隆數碼巡天（Sloan Digital Sky Survey）的可見光資料。從紫色的資料，明顯可見有三個獨立X射線源，應是三個星系核心處的超大質量黑洞；三個星系間的距離在約一萬到三萬光年遠。此外，錢德拉X射線天文台和美國太空總署的核光譜望遠鏡陣列衛星（Nuclear Spectroscopic Telescope Array）也在其中一個黑洞周圍發現有大量氣體塵埃，這是典型的超大質量黑洞合併特徵。

此外，來自廣域紅外線巡天探測衛星（Wide-field Infrared Survey Explorer）的紅外影像資料顯示這個合併系統在紅外波段非常明亮，表示其中一個以上的超大質量黑洞吞噬物質的速度非常快。為了解析其中隱藏的線索，天文學家動用了錢德拉X射線天文台和位在美國亞利桑那州的大雙筒望遠鏡（Large Binocular Telescope）進行相關觀測，這是因為：不易發現三個超大質量黑洞參與的合併事件的其中一個原因，可能是因為它們大量吞噬氣體和塵埃，因而遮蔽了黑洞周邊的光。廣域紅外線巡天探測衛星的紅外影像，還有來自大雙筒望遠鏡的紅外光譜和錢德拉X射線天文台的X射線影像，則不受氣體塵埃影響，可以直擊可見光被屏蔽處的狀況。

【圖：美國太空總署；文：節錄自台北市立天文科學教育館網頁；新聞訊息由林景明提供】