3D視角看宇宙：超大品質黑洞碰撞三維圖像

美國伊利諾大學的科學家完成了第一次三維模擬黑洞碰撞的模擬動畫， 展示了兩個超大品質黑洞碰撞後會發生什麼樣的事件。

科學家發現黑洞合併時兩極釋放出物質噴射， 周圍圓盤充斥著高溫材料， 最終形成了一個黑洞。 可以預見， 黑洞合併時周圍的時空處於極度混亂的狀態中， 時空被扭曲到了極致。

本項模擬測試來自伊利諾大學斯圖爾特·夏皮羅博士和他的同事們，

研究人員利用愛因斯坦的廣義相對論模擬物質在一個強磁場中如何以接近光速的速度運動， 暗示黑洞合併時周圍時空也會出現類似的現象。 當黑洞相互靠近時， 黑洞周圍的時空就變得非常不穩定， 黑洞兩極出現了極強的噴射流， 引力波也非常強大， 周圍時空存在大規模漣漪。

黑洞合併的瞬間， 黑洞周圍的物質繼續在極端環境中運行， 此時形成的類星體釋放出強大的信號， 超大品質黑洞周圍的塵埃和氣體被加熱到極端溫度。 事實上， 宇宙中存在的類星體也有此種特點， 在某些波長觀測下展現出極為明亮的信號， 從類星體這個名詞也可以看出， 早期科學家還誤以為是某種恒星。

本次模擬的黑洞碰撞是具有真實的案例背景，

科學家通過位於夏威夷的望遠鏡觀測到104億光年外的兩個黑洞， 它們位於類星體PSO J334.2028 + 01.4075系統中， 品質超過100億個太陽品質， 由此科學家希望通過三維模擬重建黑洞的合併過程。 來自馬里蘭大學的科爾-米勒博士認為毫無疑問這個模擬技術是個巨大的進步， 展現了黑洞合併的過程。

到目前為止， 科學家對黑洞合併的觀測資料主要來自類星體的光信號波動， 不過本次觀測中科學家也不是非常確定這個類星體中擁有兩個處於碰撞階段的黑洞， 科學家只是渴望對它進行詳細觀測， 通過模擬證明這種可能性的存在。 此外， 黑洞合併事件還提供了一個難得的機會觀測引力波， 合併會導致可觀的時空漣漪。

科學家對星系中央的超大品質黑洞研究已久， 馬里蘭大學的科學家發現黑洞可推動氣體分子外流， 使得星系缺少足夠的氣體物質， 氣體的流失規模相對於1000顆太陽這樣的恒星， 這對整個星系的影響是深遠的。