大質量黑洞繞著超大質量黑洞旋轉每十二年撞擊它的氣體盤

美國太空總署的史匹哲（Spitzer）太空望遠鏡已經在今年1月30日退役，但是它在十六年半的任務期間所目睹的事情將是未來很多年的研究課題。例如，史匹哲太空望遠鏡是唯一觀測到在遙遠的星系OJ 287中心發生令人震驚的東西的望遠鏡：一個超大質量黑洞，由另一個黑洞圍繞，該黑洞每十二年定期穿過這個超大質量黑洞的氣體盤（disk of gas）。

每當這種情況發生時，它都會產生比銀河系中所有星星加起來還要亮的閃光（flash of light）。利用史匹哲太空望遠鏡的觀測結果，一組國際天文學家團隊終於能夠建立一個模型，該模型可以準確地預測這些閃光的時間和較小的黑洞的軌道。除了在行動中展示廣義相對論外，他們的發現還為史蒂芬·霍金（Stephen Hawking）的無毛定理（No Hair Theorem）提供了驗證。

OJ 287位於距地球三十五億光年的地方，這個所謂的天體，是一個具有特別活躍的星系核和從其中心延伸的高能粒子噴流的星系。它的中心是一個超大質量黑洞，其質量約是太陽的一百八十億倍，是有史以來最大的黑洞，對比在銀河系中心（人馬座A *）的黑洞，只有四十個太陽質量。

是較小的黑洞軌道是橢圓形，不是圓形，並且是不規則：它繞著較大的黑洞移動，並且相對於氣體盤傾斜。當較小的黑洞撞擊到氣體盤時，它會產生兩個膨脹的熱氣氣泡以相反的方向從氣體盤移開，在不到48小時的時間內，系統的光度似乎光度提升了兩倍。

由於軌道不規則，黑洞在每十二年便會在軌道上與不同位置的氣體盤碰撞，有時耀斑（flare）的出現間隔只有一年，而其它時候的間隔可能長達十年。 預測耀斑何時會發生需要數十年，但在2010年，天文學家建立了一個模型，可以預測其發生的時間約為一到三星期。他們通過預測2015年12月在三星期內出現耀斑，證明了他們建立的模型是正確。

【圖、文：節譯自美國太空總署網頁】