（图片来源：汉娜·乌伯勒）
三个重量级黑洞纠缠在死亡之舞中，很可能会看到它们逐渐合并形成一个更大的庞然大物。
科学家们发现了 黑洞 在一个 星系 距离如此遥远，它的光花了 125 亿年才到达我们，这意味着我们看到它是在它发生后不到 13 亿年。 大爆炸。它提供了强有力的支持证据，表明黑洞在早期宇宙中如此巨大、如此迅速地增长的方式之一是通过合并。
领导这项研究的德国马克斯·普朗克地外物理研究所的天文学家汉娜·乌伯勒 (Hannah Übler) 在一份报告中表示：“这是遥远宇宙中单个星系中存在三个活跃黑洞的第一个证据。” 陈述。 “这表明早期宇宙的过程能够有效地将巨大的黑洞聚集在一起，为我们期望在未来探测到的大规模黑洞合并奠定了基础。 引力波 天文台。”
黑洞所在的星系被编目为 J0148-4214，距离很远（它们的 红移 是 5.0167） 詹姆斯·韦伯太空望远镜 做出这一发现的JWST（JWST）无法直接看到黑洞。相反，JWST 近红外光谱仪 (NIRSpec) 上的集成场光谱仪测量了围绕每个黑洞的吸积盘中高速旋转的氢气的运动。
马克斯·普朗克地外物理研究所的乔瓦尼·马佐拉里在声明中说：“JWST 的数据不仅使我们能够识别这三个黑洞，还能估计它们的质量、吸积率和星系的恒星质量。” “我们发现恒星总质量约为 13 亿 太阳队，而黑洞代表了其中的很大一部分。”
其中两个黑洞位于 J0148-4214 的中心，相距 620 光年。其中一个黑洞的质量是其他黑洞的8000万倍 我们太阳的质量，而它的同伴是 600,000 个太阳质量的相对小点。然而，尽管它的身材很小，但较小的黑洞正在以快于爱丁顿极限的速度吸积气体，以惊人的速度增长。这是理论上物质落向黑洞的最大速率；如果速度再高一些，那么黑洞周围的吸积盘就会变得如此致密和炽热，以至于吸积盘的辐射会再次将物质吹回来，从而抑制黑洞的疯狂吞噬。这意味着较小的黑洞在负反馈停止之前只能以这种速度持续增长一小段时间。
第三个黑洞距离 J0148-4214 中心 5,500 光年，质量是太阳质量的 200 万倍。这大约是质量的一半 超大质量黑洞 在我们的中心 银河系 银河系，称为 射手座A*。据认为，第三个黑洞，很可能还有第二个黑洞，通过星系之间的合并进入了 J0148-4214。
“这些结果非常令人兴奋，”该研究结果的参与者、剑桥大学的罗伯托·麦奥利尼 (Roberto Maiolini) 说。 “他们认为黑洞合并可能是它们在早期宇宙中快速增长的一条额外的快速途径。”
黑洞之间的合并会产生引力波爆发。当前的引力波探测器 – 包括激光干涉仪引力波天文台（激光雷达）、意大利的 Virgo 和日本的 KAGRA — 能够探测到恒星质量黑洞合并产生的高频、短波长引力波，这种黑洞在某些情况下形成 超新星 爆炸。为了探测 J0148-4214 等超大质量黑洞合并产生的波长更长、频率更短的引力波，需要一个基线长达数百万英里的天基探测器。
为此，欧洲航天局计划发射 丽莎，激光干涉仪空间天线。如果一切按计划进行，到 2030 年代中期。 LISA 将由三艘呈三角形的航天器组成，三角形的每条边长 155 万英里（250 万公里）。这三个航天器将相互发射激光，寻找这些激光束传播时间的偏差，作为长波长引力波通过的证据。
然而，关于 J0148-4214，有一个警告：第三个黑洞可能不会与其他两个黑洞发生碰撞。相反，它可能会驶出银河系。
这就是经典 三体问题：三个相互绕轨道运行的物体如何相互作用？
两个较小的黑洞可能已作为双星对进入 J0148-4214。然后，当它们靠近8000万太阳质量的黑洞时，质量更大的黑洞可能会抢走60万太阳质量的黑洞，同时与200万太阳质量的黑洞交换角动量，以高速将其甩开。我们在银河系中看到了类似的效应，超高速恒星正在冲出银河系。这些快速的恒星曾经是一对双星的一部分，它们距离人马座 A* 太近，人马座 A* 是我们银河系中心的黑洞。双星系统的一半被黑洞捕获，另一半则被抛出。
目前，还没有办法测量J0148-4214中第三个黑洞的运动方向并确认它是否会与另外两个黑洞合并或逃逸。如果它真的逃脱了，即使是125亿年后的现在，它仍然可能在银河系空间中孤独而黑暗地徘徊。
研究结果发表在期刊上 天文学与天体物理学。
