質(zhì)量為太陽數(shù)百萬至數(shù)十億倍的天文超大質(zhì)量黑洞位于大多數(shù)星系的中心，天文學(xué)家們急于知道這些龐然大物是發(fā)現(xiàn)發(fā)展如何形成的。雖然他們認(rèn)為大多數(shù)是質(zhì)量正由兩個較小的超大質(zhì)量黑洞之間的至少一次合并產(chǎn)生，但科學(xué)家們?nèi)狈δ軌蛱峁┻@一猜想的黑洞觀察，因為他們只發(fā)現(xiàn)了一對正在合并途中的大災(zāi)超大質(zhì)量黑洞。

一項新研究可能會改變這種情況。難性觀察一個超大質(zhì)量黑洞的碰撞研究人員報告稱，有跡象表明它有一個緊密環(huán)繞的天文同伴。這個巨大的發(fā)現(xiàn)發(fā)展二人組--被稱為雙胞胎--約每兩年就會相互環(huán)繞一次。

如果研究小組是質(zhì)量正正確的，那么這個雙星的黑洞軌道直徑是其他唯一已知的超大質(zhì)量雙星1/10到1/100，而這對雙星將在大約1萬年后合并。大災(zāi)這似乎是難性一個很長的時間，但這種大小的碰撞黑洞總共需要約1億年的時間才能開始相互運(yùn)行并最終走到一起。因此，天文這對黑洞已經(jīng)完成了99%以上的碰撞過程。

NASA南加州噴氣推進(jìn)實驗室的Joseph Lazio 和Michele Vallisneri對超大質(zhì)量黑洞在雙星系統(tǒng)中的表現(xiàn)及如何解釋無線電數(shù)據(jù)進(jìn)行了深入探討。

這個超大質(zhì)量黑洞可能有一個來自于地球上射電望遠(yuǎn)鏡的觀測的同伴證據(jù)。黑洞不發(fā)光，但它們的引力可以將熱氣盤聚集在它們周圍并將其中一些物質(zhì)噴射到太空。這些噴流可以延伸到數(shù)百萬光年。指向地球的噴流比指向遠(yuǎn)離地球的噴流看起來要亮得多。天文學(xué)家將噴射口朝向地球的超大質(zhì)量黑洞稱為熾熱星，而一個名為PKS 2131-021的熾熱星是這篇最新論文的核心。

PKS 2131-021距離地球約90億光年，是帕薩迪納加州理工學(xué)院的一組研究人員13年來一直跟北加州歐文斯谷射電天文臺一起監(jiān)測的1800個熾熱星體之一。但這個特殊的熾熱星體表現(xiàn)出一種奇怪的行為。它的亮度顯示出有規(guī)律的起伏，就像時鐘的滴答聲一樣可以預(yù)測。

研究人員現(xiàn)在認(rèn)為，這種有規(guī)律的變化是第二個黑洞拉扯第一個黑洞的結(jié)果，因為它們會大概每兩年就會圍繞對方運(yùn)行一次。PKS 2131-021中的兩個黑洞中的每一個估計都是我們太陽質(zhì)量的幾億倍。為了證實這一發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家們將嘗試探測來自該系統(tǒng)的引力波--空間漣漪。2016年，科學(xué)界宣布了對來自黑洞雙星的引力波的首次探測。

為了確認(rèn)這些振蕩不是隨機(jī)的也不是黑洞周圍的臨時效應(yīng)的原因，研究小組不得不把目光投向Owens天文臺的十年（2008年至2019年）數(shù)據(jù)之外。在了解到另外兩個射電望遠(yuǎn)鏡也研究了這個系統(tǒng)--密歇根大學(xué)射電天文臺（1980年至2012年）和Haystack天文臺（1975年至1983年）--之后，他們挖掘了額外的數(shù)據(jù)并發(fā)現(xiàn)它跟關(guān)于該熾熱星的亮度應(yīng)該如何隨時間變化的預(yù)測相吻合。

“這項工作證明了堅持不懈的重要性，”Lazio說道，“花了45年的無線電觀測才產(chǎn)生了這個結(jié)果。全國各地不同觀測站的小型團(tuán)隊周而復(fù)始、月而復(fù)始地采集數(shù)據(jù)使這成為可能。”