黑洞的碰撞是如此强大，以至于它们扭曲了时空的结构，在整个宇宙中发出引力波。海浪席卷地球，微调的探测器使我们能够以令人印象深刻的准确性“听到”这些碰撞。然而，我们不能“看到”他们。黑洞通过其巨大的引力吞噬光和辐射，所以这些合并对我们来说是不可见的。

 

直到2019年5月21日探测到的候选引力波事件S190521g。

 

当地震波撞击地球时，它触发了位于美国和意大利的两座LIGO天文台的引力波探测器。这个信号告诉研究人员，天辰收益他们刚刚听到两个巨大的黑洞在遥远的空间碰撞。幸运的是，大约在同一时间，加州帕洛玛天文台的兹威基瞬变装置用望远镜的眼睛盯住了同一区域。

 

研究人员仔细研究了这些数据，发现大约在同一时间发生了一次耀斑爆炸。

 

在周四发表在天体物理学杂志《物理评论快报》上的一项研究中，天文学家详述了ZTF探测到的耀斑，以及他们认为它与S190521g黑洞合并有关的原因。如果他们的理论被证实，这将是第一次有人探测到与黑洞碰撞相关的电磁对应物——光。

 

澳大利亚莫纳什大学的天体物理学家罗里·史密斯(Rory Smith)没有参与这项研究，他说:“如果GW信号和EM信号是相关的，那就太不可思议了。”

 

疯狂的跳舞

 

这项新的研究利用了一种理论，即超大质量黑洞周围的吸积盘中有规律地发生黑洞合并。吸积盘是一个充满气体、尘埃、恒星和黑洞的漩涡区域，在这种极端的环境中，宇宙中的巨兽不断地相互接触——相遇、跳舞和潜在的碰撞。先前的研究预测，如果黑洞合并时发生在吸积盘中，爆炸耀斑会是什么样子。

 

根据这个团队的预测，ZTF的首席科学家和这项研究的第一作者马修·格雷厄姆(Matthew Graham)和他的团队在ZTF数据中寻找这种爆炸耀斑，最终在一个名为J1249+3449的遥远超大质量黑洞附近找到了他们的候选者。研究小组认为，一对黑洞在巨大的气体盘中合并，合并产生了“回踢”，扰乱并加热了气体和碎片。干扰是ZTF接收到的耀斑。

 

“新的合并后的黑洞得到了这种刺激，同时也有一些物质被拖了进来。[它]猛烈撞击周围的气体环境，你会得到一个冲击波——这就是耀斑的最初原因，”格雷厄姆解释说。

 

这种类型的耀斑并非闻所未闻。今年4月，天文学家们看到了与黑洞有关的耀斑穿过oj287星系的气盘。oj287中的现象略有不同，但格雷厄姆解释说，他们的团队“真的很高兴”，因为其他科学家可能对他们提出的事件类型很熟悉。

 

然而，你可能会在吸积盘中看到这些类型的耀斑，原因有很多——而研究小组还没有被说服。

 

美国自然历史博物馆的天体物理学家、论文的合著者Saavik Ford说:“一开始我很怀疑。“这次耀斑看起来很有趣，但黑洞周围的气盘一直在耀斑，我不知道会有多兴奋。”

 

福特解释说，耀斑也可能发生在恒星爆炸或潮汐干扰事件时——当行星被附近的黑洞吞噬时。“耀斑看起来并不像这两种东西。”福特说。吸积盘也容易燃烧，但福特说，磁盘耀斑通常看起来不像ZTF看到的耀斑。另外，J1249+3449的磁盘在过去的15年里没有闪耀过。