宇宙雙人舞現形，12 年週期雙黑洞系統 OJ 287 電波影像問世

天文學家運用 RadioAstron 衛星的數據，成功繪製出遙遠類星體 OJ 287 中心區域兩個超大質量黑洞之電波影像，其中一個黑洞正以 12 年的週期環繞主黑洞運行。

類星體是極其明亮的星系核心，其光源自於星系中心超大質量黑洞吞噬周圍的氣體與塵埃所產生的能量。過去，天文學家已成功拍攝到銀河系中心及鄰近星系M87中心的黑洞影像。研究人員表示類星體OJ 287非常明亮，即使是業餘天文學家使用私人望遠鏡也能探測到它。

▲ 這張RadioAstron影像描繪了位於巨蟹座OJ 287星系中心的兩個超大質量黑洞，該星系距離地球約50億光年。如果中心部分對應於主黑洞，上方則對應於次級黑洞，而最高的部分則代表其噴流中的結點。各成分的拉長形狀並非真實存在，而是波束形狀的投影。（Source：IOP Science）

OJ 287的特別之處在於它被認為不僅存在一個，而是兩個黑洞以12年為週期相互環繞，進而在同一週期內產生了容易辨識的光變模式。對OJ 287的最早觀察可以透過舊照片追溯到19世紀，然而，當時的人們根本無法想像黑洞的存在，更遑論類星體了。OJ 287是天文學家聚焦其他天體時意外攝入影像的天體，但早在1982年，Valtonen博士就注意到該天體的亮度在12年間呈現規律性變化，並假設該亮度變化是由兩個黑洞相互繞行所引起。數百名天文學家持續密集監測該類星體，以檢驗理論是否正確，並全面了解黑洞的軌道運動。

四年前，土庫大學天文學家Lankeswar Dey終於解開了軌道之謎，剩下的問題是能否同時偵測到這兩個黑洞。

TESS衛星給出了答案，它成功探測到兩顆黑洞發出的光。然而在影像中，它們仍僅呈現一個點，因為使用拍攝影像的儀器解析度不夠高，無法將此兩個黑洞分開呈現。我們需要解析度高出10萬倍的影像，而電波望遠鏡可以實現這一點。

在目前的研究中，Valtonen博士和同事將先前的理論計算結果與電波影像進行了比對，影像中確實存在兩個黑洞，位置與預測也完全吻合，這解答了一個40年懸而未決的問題：黑洞對是否存在。

研究人員表示我們首度成功捕捉到兩個黑洞相互環繞的影像，影像中，黑洞透過其釋放的強烈粒子噴流得以辨識。黑洞本身呈現完美黑體狀態，但可透過粒子噴流或環繞黑洞的發光氣體被偵測到。

科學家也發現了一種源自黑洞中噴出的全新噴流類型，從OJ 287系統中次級黑洞釋放的噴流呈現扭曲形態，猶如旋轉花園水管噴出的水柱。研究人員解釋這是因為較小的黑洞高速繞行主黑洞，其噴流方向會隨當前運動軌跡產生偏轉。相關研究成果發表於《the Astrophysical Journal》期刊。