發現罕見超大質量黑洞對，百年內可能合併

超大質量黑洞合而為一會釋出難以想像的龐大能量，但天文學家鮮少發現雙黑洞合併前狀態，通常只找到合併後產生重力波的新黑洞。直到最近，一組研究團隊「活捉」Markarian 501 星系中心極近距離互繞的超大質量黑洞對，兩者很可能在 100 年內合併。

幾乎每個大型星系中心都存在超大質量黑洞，質量達太陽數百萬甚至數十億倍，但目前還不清楚超大質量黑洞如何變得如此巨大，從周圍區域吸積氣體所需時間極長，因此它們更可能透過與其他大質量黑洞合併成長茁壯，捷徑為星系碰撞事件。

天文學家已觀察過不少星系碰撞，然而理論模型尚無法準確描述各自星系中心的超大質量黑洞合併前最後階段，直到最近，橢圓星系 Markarian 501 改變這一困境。

過去天文學家已知 Markarian 501 星系是一個極多變伽瑪射線源，中心黑洞會經歷劇烈爆發噴射強大粒子噴流。馬克斯·普朗克電波天文研究所（MPIR）團隊分析該地區高解析度觀測結果，清楚揭示星系中心存在第 2 個超大質量黑洞。

第一個黑洞噴流指向地球，這也是為什麼它對我們來說特別明亮；第二個黑洞因噴射方向不同而難檢測，但團隊幸運觀察到來自另一個黑洞的噴流從原黑洞後方出現，並圍繞它逆時針旋轉。

透過分析噴流亮度隨時間的變化與週期性模式，研究人員推斷這兩個黑洞以約 121 天週期相互繞轉，彼此距離僅地球-太陽距離 250～540 倍。

對質量高達太陽 1 億～10 億倍的極端天體來說，這種距離好比兩處相鄰的市中心，研究人員指出兩者距離將迅速縮短（證據可來自系統以極低頻率發射重力波），且在短短 100 年內合併。

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（首圖來源：馬克斯·普朗克電波天文研究所）