宇宙深处，一个遥远星系正上演着一场震撼天文学界的“双黑洞之舞”。科学家通过长期观测，首次捕捉到一对超大质量黑洞近距离相互绕转的直接证据，它们可能正处于碰撞前的最后阶段，一旦合并，将诞生一个更为巨大的黑洞。这一发现为解开黑洞成长之谜提供了关键线索，相关研究已被《皇家天文学会月刊》接收，即将正式发表。
超大质量黑洞是宇宙中质量最大的天体，其质量可达太阳的百万倍甚至数十亿倍。然而，它们如何成长为如此巨大的存在，一直是天文学界争论的焦点。科学家普遍认为，黑洞通过相互合并来增长质量，但此前从未探测到一对近距离相互绕转的超大质量黑洞。此次发现，或许能揭开这一谜团。
研究团队由马克斯·普朗克射电天文学研究所的西尔克·布里岑领导，他们分析了星系马卡良501长达23年的高分辨率观测数据。这些数据涵盖了多种射电频率，记录了该星系在不同日期的变化。科学家此前已知马卡良501中心射出一股喷流，但新数据揭示了一个惊人事实：该星系实际上射出两股喷流，且第二股喷流的存在和运动轨迹被清晰捕捉。
“我们寻找了这么久，结果完全出乎意料。”布里岑在声明中说，“我们不仅看到了第二股喷流，甚至还能追踪它的运动轨迹。”第一股喷流指向地球方向，因此更亮；而第二股喷流指向不同方向，更难被探测到。在短短几周的观测中，天文学家发现第二股喷流从较大的黑洞后方开始，围绕它逆时针移动，并不断重复这一过程。布里岑解释，这种运动模式表明轨道平面在摇摆，双黑洞系统可以解释这一现象。
2022年6月，该系统发出的辐射呈现出一个环状结构，即“爱因斯坦环”。这种现象发生在遥远天体的光线被弯曲成近乎完美的圆圈时。研究人员表示，这一现象进一步证实了双黑洞的存在，因为前方黑洞的引力透镜效应塑造了后方第二股喷流的光线形状。
根据观测数据，这两个黑洞大约每121天相互绕转一圈，彼此距离约为日地距离的250到540倍。对于两个如此巨大的天体来说，这一距离已相对较小。研究人员推测，它们可能在大约100年内发生合并。如果合并发生，将产生极低频率的引力波，这些引力波可被脉冲星计时阵列等超高灵敏度射电望远镜探测到。
研究合著者埃克托尔·奥利瓦雷斯表示：“如果探测到引力波，我们甚至可能看到随着两个黑洞螺旋靠近直至碰撞，其频率会稳步上升。这将为观察超大质量黑洞合并过程提供一个难得的机会。”
