黑洞碰撞會發光

當兩個黑洞彼此互繞並碰撞時，它們會發出稱為重力波的時空波動。由於黑洞不發光，理論上這些事件不會產生任何光或電磁輻射。現在，天文學家似乎找到了黑洞合併會發光的證據。

2019年5月21日，激光干涉重力波天文台（Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory）和歐洲室女座干涉儀偵測到來自黑洞合併的重力波，並將此事件稱為S190521g。事件過後近一個月，茲威基瞬變天體觀測設施（Zwicky Transient Facility，簡稱 ZTF）的天文學家在天體J1249 + 3449附近發現了閃光事件，且就是S190521g的位置。ZTF 計劃 的科學家馬修·格雷（Matthew Graham）認為，這個閃光與重力波事件的時間地點都相符，雖然不能排除其他可能，但極可能是黑洞合併產生的結果。

ZTF 計劃位於帕洛瑪天文台（Palomar Observatory），由加州理工學院負責營運，該計劃 透過自動化巡天方式，廣泛搜尋超新星、類星體等短暫變光事件。理論上黑洞合併不會發出任何光，ZTF團隊認為這起事件或許是由超大質量黑洞吸積盤內的恆星級黑洞合併所引起。如同我們銀河系中心周遭環繞著許多恆星，其中可能不乏死後成為黑洞的天體，當這些小黑洞合併成更大的黑洞時，便會被彈射出吸積盤，同時攪動吸積盤內的氣體而發出光。

團隊預期攪動氣體而發出的光應該會在重力波傳出後幾天至幾周內被觀測到，不過可惜的是ZTF團隊並未即時觀測到這起事件，而是在近一個月後回頭檢視影像才發現了這起閃光事件。此時光亮度已大幅降低，無法獲得事件的光譜特徵以釐清來源與成因。雖然資料不足，但除了激光干涉重力波天文台的觀測資料外，同樣由加州理工學院主持的卡塔琳娜即時瞬變巡天（Catalina Real-Time Transient Survey）累積十五年的資料顯示，J1249 + 3449的活動並不相當活躍，因此研究人員排除了黑洞吞噬恆星的可能。

【圖：加州理工學院；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】研究全文刊登在2020年6月25日出版的《物理評論快報》