【黑洞的死亡双人舞】几十亿年之后，如果人类还在，那么那时的人类将有幸目睹一大天文奇观——银河系与仙女座星系的相撞。
根据科学家的模拟显示，我们可能看不到天体相撞的火光四射、烈焰横飞的景象，倒是更有可能看到夜空中星星快速移动的场面。最终两个星系完全融合，变成一个更大的星系（相关内容请参看我刊2007年第12期A《当银河撞到仙女》）。那么合并时，这两个星系中心的超大质量黑洞相遇时会怎么样呢？根据我们的常识，星系中心的黑洞引力极大，能够吞噬周边一定范围内的所有物质，即使是光也无法逃脱。这样看来，两个超大质量黑洞相遇时，势必会“张开血盆大嘴”互相吞噬，快速完成合并。
但事实果真如此吗？研究人员通过计算机模拟发现，超大质量黑洞遇到超大质量黑洞时，场面不会那么“血腥”，反而可以说有那么一点浪漫。
浪漫的黑洞双人舞
在一些歌舞剧中经常有这样的景象：两个一见钟情的人，被对方莫名吸引，他们开始跳起表达两个人心中爱意的舞蹈，然后两个人越来越近……两个超大质量黑洞相遇时，景象也类似，它们会被对方吸引，相互环绕运动。
科学家的模拟显示，当两个星系合并时，它们中心的两个超大质量黑洞彼此围绕靠近对方，然后被对方的引力捕获，两者之间形成了联系，它们就像被对方吸引的两个人，不分离。按照这样的发展，两个超大质量黑洞应该会很快合并，但是让人出乎意料的是，当两个超大质量黑洞之间达到一定距离——大约3光年（1秒差距）时，它们虽然仍绕着对方旋转，但是却变得害羞起来，就像互相爱慕，但都不肯先表白的两个人，始终保持距离。为什么超大质量黑洞合并的过程中会有这样的插曲呢？
事实上，在两个超大质量黑洞相互靠近的过程中，黑洞会将能量转移到气体和恒星之间，从而使自身损失能量。这个作用的结果就是使黑洞的轨道发生变化，通过不断的能量转移一步步靠近。但是当两个黑洞的距离达到1秒差距时，它们之间剩余的物质已经很少，它们不能再通过向周围的物质转移能量，来改变自己的轨道。而两个超大质量黑洞要想再继续向对方靠近，那么就只能默默地旋转，慢慢消耗自己的能量，逐渐接近彼此，最终合并在一起。而科学家们发现，这样的过程所耗费的时间可能会超过当前宇宙的年龄。
但在现实中，的确存在超大质量黑洞合并现象。这就像两个互相爱慕的人，不管过了多长时间，经历了多少困难，最终还是会有情人终成眷属一样。那么，超大质量黑洞究竟最后怎么克服困难，合并在一起的？这个问题就是长期困扰科学家的“最后秒差距问题”。
不过，对于恒星级黑洞来说，合并可能要简单得多，不会被最后秒差距问题所困。恒星级黑洞是由大质量的恒星引力坍缩而成的，它们的质量几倍到几十倍于太阳质量不等。相比于星系中心百万倍甚至百亿倍于太阳质量的超大质量黑洞，恒星级黑洞就是小不点。恒星级黑洞合并通常发生在由双星系统演化而来的双黑洞系统。只要最初两颗恒星的位置比较相近，那么演化为双黑洞系统后，两颗黑洞就有机会在不太长的时间里发生合并。
解决最后秒差距的关键
在过去30年里，科学家已经收集了数百个星系中心超大质量黑洞合并的照片，这些超大质量黑洞属于合并的不同阶段，但是即使是最“亲密”的两个超大质量黑洞，它们的距离也不小于几千秒差距。科学家们之所以不能观测到更靠近的超大质量黑洞，是因为现在的观测设备还不够强大，还无法解析出两个靠得更近的超大质量黑洞。
那是不是说最后秒差距问题就不能解决了呢？科学家说：不是！根据广义相对论，当两个超大质量黑洞靠得非常近时——几百亿千米（约0.001秒差距）时，它们会抛掉大量的能量，这些能量大部分以引力波的形式被释放到宇宙中，最后两个黑洞会在能量大爆发中完成合并，此时会产生强烈的引力波信号。
既然超大质量黑洞的合并会产生巨大的引力波，那么我们只要关注正在合并的超大质量黑洞方向是否有引力波信号，以及引力波的变化，那不就有可能研究出它们怎么合并的，并解决最后秒差距问题了吗？但问题是，现在的望远镜根本“不认识”引力波，因为太空望远镜只能“看到”辐射，而引力波则需要“听”。
那么，有什么方法可以让我们“聆听”到超大质量黑洞合并时制造的引力波吗？
小贴士:
秒差距
秒差距是天文学中使用的距离单位。主要用来量度太阳系外天体间的距离。1秒差距等于3.26164光年，也等于206265天文单位，还等于30.8568万亿千米。（大科技）
该文章为节选部分，全文阅读网址：https://t.cn/R9In64G
根据科学家的模拟显示，我们可能看不到天体相撞的火光四射、烈焰横飞的景象，倒是更有可能看到夜空中星星快速移动的场面。最终两个星系完全融合，变成一个更大的星系（相关内容请参看我刊2007年第12期A《当银河撞到仙女》）。那么合并时，这两个星系中心的超大质量黑洞相遇时会怎么样呢？根据我们的常识，星系中心的黑洞引力极大，能够吞噬周边一定范围内的所有物质，即使是光也无法逃脱。这样看来，两个超大质量黑洞相遇时，势必会“张开血盆大嘴”互相吞噬，快速完成合并。
但事实果真如此吗？研究人员通过计算机模拟发现，超大质量黑洞遇到超大质量黑洞时，场面不会那么“血腥”，反而可以说有那么一点浪漫。
浪漫的黑洞双人舞
在一些歌舞剧中经常有这样的景象：两个一见钟情的人，被对方莫名吸引，他们开始跳起表达两个人心中爱意的舞蹈，然后两个人越来越近……两个超大质量黑洞相遇时，景象也类似，它们会被对方吸引，相互环绕运动。
科学家的模拟显示，当两个星系合并时，它们中心的两个超大质量黑洞彼此围绕靠近对方，然后被对方的引力捕获，两者之间形成了联系，它们就像被对方吸引的两个人，不分离。按照这样的发展，两个超大质量黑洞应该会很快合并，但是让人出乎意料的是，当两个超大质量黑洞之间达到一定距离——大约3光年（1秒差距）时，它们虽然仍绕着对方旋转，但是却变得害羞起来，就像互相爱慕，但都不肯先表白的两个人，始终保持距离。为什么超大质量黑洞合并的过程中会有这样的插曲呢？
事实上，在两个超大质量黑洞相互靠近的过程中，黑洞会将能量转移到气体和恒星之间，从而使自身损失能量。这个作用的结果就是使黑洞的轨道发生变化，通过不断的能量转移一步步靠近。但是当两个黑洞的距离达到1秒差距时，它们之间剩余的物质已经很少，它们不能再通过向周围的物质转移能量，来改变自己的轨道。而两个超大质量黑洞要想再继续向对方靠近，那么就只能默默地旋转，慢慢消耗自己的能量，逐渐接近彼此，最终合并在一起。而科学家们发现，这样的过程所耗费的时间可能会超过当前宇宙的年龄。
但在现实中，的确存在超大质量黑洞合并现象。这就像两个互相爱慕的人，不管过了多长时间，经历了多少困难，最终还是会有情人终成眷属一样。那么，超大质量黑洞究竟最后怎么克服困难，合并在一起的？这个问题就是长期困扰科学家的“最后秒差距问题”。
不过，对于恒星级黑洞来说，合并可能要简单得多，不会被最后秒差距问题所困。恒星级黑洞是由大质量的恒星引力坍缩而成的，它们的质量几倍到几十倍于太阳质量不等。相比于星系中心百万倍甚至百亿倍于太阳质量的超大质量黑洞，恒星级黑洞就是小不点。恒星级黑洞合并通常发生在由双星系统演化而来的双黑洞系统。只要最初两颗恒星的位置比较相近，那么演化为双黑洞系统后，两颗黑洞就有机会在不太长的时间里发生合并。
解决最后秒差距的关键
在过去30年里，科学家已经收集了数百个星系中心超大质量黑洞合并的照片，这些超大质量黑洞属于合并的不同阶段，但是即使是最“亲密”的两个超大质量黑洞，它们的距离也不小于几千秒差距。科学家们之所以不能观测到更靠近的超大质量黑洞，是因为现在的观测设备还不够强大，还无法解析出两个靠得更近的超大质量黑洞。
那是不是说最后秒差距问题就不能解决了呢？科学家说：不是！根据广义相对论，当两个超大质量黑洞靠得非常近时——几百亿千米（约0.001秒差距）时，它们会抛掉大量的能量，这些能量大部分以引力波的形式被释放到宇宙中，最后两个黑洞会在能量大爆发中完成合并，此时会产生强烈的引力波信号。
既然超大质量黑洞的合并会产生巨大的引力波，那么我们只要关注正在合并的超大质量黑洞方向是否有引力波信号，以及引力波的变化，那不就有可能研究出它们怎么合并的，并解决最后秒差距问题了吗？但问题是，现在的望远镜根本“不认识”引力波，因为太空望远镜只能“看到”辐射，而引力波则需要“听”。
那么，有什么方法可以让我们“聆听”到超大质量黑洞合并时制造的引力波吗？
小贴士:
秒差距
秒差距是天文学中使用的距离单位。主要用来量度太阳系外天体间的距离。1秒差距等于3.26164光年，也等于206265天文单位，还等于30.8568万亿千米。（大科技）
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#NASA##每日天文图# 人馬座三重星雲
說明: 在用望遠鏡巡禮人馬座和眾星雲集的銀河中心之時，這三個明亮星雲經常是目光匯集的天體。其實遠在十八世紀時，梅西葉就編錄了其中的兩個星雲，它們分別是影像中左方的大星雲M8和位在底端的美麗M20。第三個星雲是NGC 6559，位在M8的右方，二者由一道塵埃帶所分隔。這三個星雲，都是距離在5千光年左右的恆星誕生區。龐大的M8亦稱為是礁湖星雲，其跨幅超過一百光年，而M20常見的暱稱是三葉星雲。影像中，光亮的氫氣雲所發出的紅光，是這些發射星雲最主宰性的色澤，而三葉星雲內高對比的藍色區域，則是來自被雲氣所反射的星光。這幅彩色照片組合自二部望遠鏡所拍攝的影像，以呈現此區域的大視野景觀和高解析的星雲特寫。
影像提供與版權: Josep Drudis
說明: 在用望遠鏡巡禮人馬座和眾星雲集的銀河中心之時，這三個明亮星雲經常是目光匯集的天體。其實遠在十八世紀時，梅西葉就編錄了其中的兩個星雲，它們分別是影像中左方的大星雲M8和位在底端的美麗M20。第三個星雲是NGC 6559，位在M8的右方，二者由一道塵埃帶所分隔。這三個星雲，都是距離在5千光年左右的恆星誕生區。龐大的M8亦稱為是礁湖星雲，其跨幅超過一百光年，而M20常見的暱稱是三葉星雲。影像中，光亮的氫氣雲所發出的紅光，是這些發射星雲最主宰性的色澤，而三葉星雲內高對比的藍色區域，則是來自被雲氣所反射的星光。這幅彩色照片組合自二部望遠鏡所拍攝的影像，以呈現此區域的大視野景觀和高解析的星雲特寫。
影像提供與版權: Josep Drudis
#天文视频# #每日一天文图# 【人马座三重星云】影像提供与版权 : Josep Drudis
说明:在用望远镜巡礼人马座和众星云集的银河中心之时，这三个明亮星云经常是目光汇集的天体。其实远在十八世纪时，梅西叶就编录了其中的两个星云，它们分别是影像中左方的大星云M8和位在底端的美丽M20。第三个星云是NGC 6559，位在M8的右方，二者由一道尘埃带所分隔。这三个星云，都是距离在5千光年左右的恒星诞生区。庞大的M8亦称为是礁湖星云，其跨幅超过一百光年，而M20常见的昵称是三叶星云。影像中，光亮的氢气云所发出的红光，是这些发射星云最主宰性的色泽，而三叶星云内高对比的蓝色区域，则是来自被云气所反射的星光。这幅彩色照片组合自二部望远镜所拍摄的影像，以呈现此区域的大视野景观和高解析的星云特写。
翻译：天文实验室 ( 成功大学 物理学系 ；苏汉宗)
https://t.cn/hEJe7
说明:在用望远镜巡礼人马座和众星云集的银河中心之时，这三个明亮星云经常是目光汇集的天体。其实远在十八世纪时，梅西叶就编录了其中的两个星云，它们分别是影像中左方的大星云M8和位在底端的美丽M20。第三个星云是NGC 6559，位在M8的右方，二者由一道尘埃带所分隔。这三个星云，都是距离在5千光年左右的恒星诞生区。庞大的M8亦称为是礁湖星云，其跨幅超过一百光年，而M20常见的昵称是三叶星云。影像中，光亮的氢气云所发出的红光，是这些发射星云最主宰性的色泽，而三叶星云内高对比的蓝色区域，则是来自被云气所反射的星光。这幅彩色照片组合自二部望远镜所拍摄的影像，以呈现此区域的大视野景观和高解析的星云特写。
翻译：天文实验室 ( 成功大学 物理学系 ；苏汉宗)
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