难以理解的奇特影像：天文学家首次拍到相互环绕的双黑洞

喷流如浇水软管般扭动。

类星体OJ287中心两个相互环绕黑洞的射电影像。最下方的亮斑是主黑洞的射电辐射位置，中间亮斑是较小黑洞射电辐射的位置，最上方的亮斑是较小黑洞的喷流位置。亮斑的狭长形态并非真实存在，而是波束形状的反映。

一个以芬兰图尔库（Turku）大学Mauri Valtonen为首的国际科研团队近日宣布，他们首次成功地在射电波段上拍到了一对互相环绕运行的超大质量黑洞，此前天文学家仅拍到过单一黑洞，即M87星系中心的黑洞和银河系中心的黑洞。这次观测证实了双黑洞的存在。

这对黑洞位于一个名叫OJ287的类星体中心。类星体是极端明亮的星系核，它们的强光由其中心的超大质量黑洞在吞噬周围物质的过程中产生。

OJ287的亮度极高，即便是普通天文爱好者也能用小型望远镜看到。其特殊之处在于，通常星系中心只有一个黑洞，而它有两个。这两个黑洞以12个地球年为周期相互环绕运行——这导致其光度会发生相同周期的变化。天文学家通过识别这种变化发现了它们的存在。

早在19世纪，天文学家就已经拍到了OJ287。当然那时人们并不知道有黑洞这种东西，也不知道有类星体。OJ287只是因为足够明亮而被偶然地拍进了照片。

1982年，图尔库大学的Aimo Sillanpää注意到，OJ287的亮度会以12年为周期发生规律性的变化。进一步研究结果显示，这种亮度变化很可能是由两个相互绕行的黑洞引起的。在对该类星体进行了密集的观测后，天文学家最终完整地描绘出了这对黑洞的轨道运动方式。但要拍摄到这对黑洞并非易事。

要区分这两个黑洞，人们必须使用分辨率比可见光高10万倍的射电波。研究人员动用了一个射电望远镜系统，其中包括一枚曾经运行在地月间距二分之一处的天文观测卫星RadioAstron。

研究人员将射电图像和理论计算结果进行了对比，结果表明图中确实存在两个黑洞，且位置完全符合预期。相关模型还成功预测了多次黑洞耀斑的爆发。这既为天文学家解答了一个长期悬而未决的问题，即宇宙中是否真的存在双黑洞天体系统，也是对爱因斯坦广义相对论的一次有力验证。

这是人类首次成功获得两个黑洞相互环绕运行的图像。黑洞本身是完全黑的，无法拍到。我们拍到的是黑洞产生的强大粒子流或其周围的发光气体。这两个黑洞中，主黑洞的质量约为太阳的183.5亿倍，较小黑洞的质量约为太阳的1.5亿倍。

研究人员还发现，这对黑洞中较小的那一个，还会产生一种全新的喷流，其形态会如浇水软管般扭动。这可能是因为这个较小的黑洞在环绕较大的黑洞快速运行，导致其喷流方向会随着黑洞运动状态的改变而改变。未来如果我们持续观测它，可能会发现它会随运动速度和方向的改变，而在多个不同的方向上发生扭曲。

双黑洞布局示意图

参考

Identifying the Secondary Jet in the RadioAstron Image of OJ 287

https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ae057e