天文學家在星系團中心發現四個空隙

天文學家利用美國太空總署的錢德拉X射線天文台（Chandra X-ray Observatory），在RBS 797中心發現四個巨大的X射線空隙或是氣泡。而這特殊的特徵可能是由兩個相互緊密圍繞的超大質量黑洞噴發所引起。若此結果獲得證實，這將是至今為止發現距離最為接近的一對黑洞，它們相距約二百五十光年。

RBS 797位於天龍座，是一個距離我們約三十九億光年外的星系團。星系團是宇宙中最大的結構，由數百至數千個獨立星系、大量熱氣體和看不見的暗物質藉由重力束縛在一起。這些瀰漫在星系團中的熱氣體質量通常比星系本身要大得多，雖然這些熱氣體在可見光波段下無法看見，但卻能發出明亮的X光，因此得以被錢卓拉望遠鏡探測到。

研究人員表示以前也曾在其它星系團中看到這些類似的空隙，天文學家認為它們是由於大質量中央星系中間的超大質量黑洞附近區域噴發的結果，當物質以相反方向的噴流將氣體推開時，就會在熱氣體中吹出一對空腔。但要形成兩組相互垂直的噴流，表示要有更複雜的機制造成。雖然天文學家認為超大質量黑洞可以形成雙星系統，但要在活動階段觀測到它們兩者則是極為罕見。

在此之前曾在RBS 797中觀測到東西向的這對空隙，而南北向的這一對則僅在新的、時間更長的錢德拉X射線望遠鏡觀測中發現。在甚大天線陣射電望遠鏡中也觀察到這兩對噴流的證據，它們與空隙一致。如果兩個來源都是超大質量黑洞，那麼它們就是至今為止探測到的最接近的一對，這兩個黑洞應該會繼續相互旋轉，產生大量重力波，並最終合併。

對於RBS 797中的四個空隙，天文學家還有另一種可能的解釋，那就是其實只有一個超大質量黑洞，其噴流以某種方式很快地轉了方向。根據錢德拉數據的分析顯示，東西向和南北向空隙的年齡差異不到一千萬年，如果這四個空隙真的只有一個黑洞，那麼需要追溯它的活動史，以了解噴流的方向是如何得以快速變化，以及這是否與星系團的環境或黑洞本身的物理學有關。

【圖：美國太空總署；文：節錄自台北市立天文科學教育館網頁】研究全文刊登在2021年12月16日出版的《天體物理學快報》 標題是：The Deepest Chandra View of RBS 797: Evidence for Two Pairs of Equidistant X-ray Cavities

RBS = ROSAT Bright Survey = Röntgensatellit Bright Survey = 倫琴衛星明亮X射線巡天星表