美國宇航局（NASA）近日發(fā)布一個(gè)新動(dòng)畫，揭示潛伏在大多數(shù)大星系中心的超級(jí)“怪物”究竟如何形成——有些超大質(zhì)量的黑洞比太陽大數(shù)百億倍，它們來自于星系的碰撞，星系中心的黑洞最終合并在一起。

NASA發(fā)布的新動(dòng)畫顯示了10個(gè)最神秘的吞噬恒星的“巨無霸”占據(jù)了它們所在星系的中心，包括銀河系和M87。

該動(dòng)畫根據(jù)每個(gè)龐然大物的陰影大小進(jìn)行縮放，當(dāng)黑洞的第一張圖像顯示出一個(gè)圍繞著圓形黑暗區(qū)域的明亮的熱軌道氣體環(huán)時(shí)，我們對其有了更仔細(xì)的了解。

當(dāng)光線穿過黑洞的“事件視界”（event horizon）時(shí)，它就會(huì)被永遠(yuǎn)困住，而任何經(jīng)過黑洞附近的光線都會(huì)被該物體的強(qiáng)烈引力重新定向。

這兩種效應(yīng)共同產(chǎn)生了黑洞的“陰影”，其大小大約是其實(shí)際“事件視界”的兩倍。

新動(dòng)畫將這些越來越大的黑洞與我們太陽系中的不同結(jié)構(gòu)進(jìn)行了比較。

首先是一個(gè)位于矮星系1601+3113中的“嬰兒級(jí)黑洞”，它的質(zhì)量相當(dāng)于10萬個(gè)太陽，但是這些物質(zhì)被壓縮得很厲害，甚至黑洞的陰影都比我們的太陽小。

接著，是位于我們銀河系中心的一個(gè)超大質(zhì)量黑洞，叫做“人馬座A*”（Sagittarius A*）。

這個(gè)黑洞相當(dāng)于大約430萬個(gè)太陽的重量，其陰影直徑約為我們太陽系中水星軌道的一半。

然后，動(dòng)畫顯示了NGC 7727星系中的兩個(gè)巨大黑洞，該星系距離地球約8900萬光年。

這兩個(gè)物體本身相距約1600光年，但在大小上有很大的不同。

一個(gè)相當(dāng)于600萬個(gè)太陽，另一個(gè)則相當(dāng)于1.5億個(gè)以上的太陽。

天文學(xué)家表示，這對天體將在未來2.5億年內(nèi)合并，后者將會(huì)吞噬前者。

M87黑洞的質(zhì)量相當(dāng)于54億個(gè)太陽，它的陰影如此之大，甚至一束光也需要兩天半的時(shí)間才能穿過它。

最后，還有一個(gè)體積超大的巨人TON 618，這是少數(shù)幾個(gè)極其遙遠(yuǎn)和巨大的黑洞之一，天文學(xué)家已經(jīng)對其進(jìn)行了直接測量。

它相當(dāng)于600億個(gè)太陽質(zhì)量，并且擁有一個(gè)巨大的陰影，以至于一束光需要幾周的時(shí)間才能穿過它。

位于馬里蘭州的美國宇航局戈達(dá)德太空飛行中心的理論家杰里米·施尼特曼（Jeremy Schnittman）表示，直接測量很多是在哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的幫助下進(jìn)行的，證實(shí)了100多個(gè)超大質(zhì)量黑洞的存在。

他表示，當(dāng)星系發(fā)生碰撞時(shí)，它們的中心黑洞最終也可能合并在一起。

戈達(dá)德天體物理學(xué)家艾拉·索普表示，自2015年以來，地球上的引力波觀測站已經(jīng)檢測到幾十個(gè)太陽質(zhì)量的黑洞合并，這要?dú)w功于這些事件產(chǎn)生的微小“時(shí)空漣漪”。

據(jù)悉，超大質(zhì)量黑洞的合并將產(chǎn)生頻率低得多的波，可以使用比地球上的天文望遠(yuǎn)鏡大幾百萬倍的天基觀測站來檢測。

正因?yàn)槿绱?，NASA正在與歐洲航天局（ESA）合作，開發(fā)LISA任務(wù)。

LISA是“激光干涉儀空間天線”（ Laser Interferometer Space Antenna）的首字母縮寫，它將是一個(gè)由三個(gè)航天器組成的三角形“星座”，將在數(shù)百萬英里范圍內(nèi)來回發(fā)射激光束，其目的是探測來自質(zhì)量高達(dá)幾億個(gè)太陽的合并黑洞傳遞的引力波。