#天文在线#“你中有我我中有你”，12年一轮回：双黑洞共舞纵穿吸积盘美国宇航局（NASA）斯皮策（Spitzer）

美国宇航局（NASA）斯皮策（Spitzer）太空望远镜即将退役，但在其服役16.5年所观察的现象将是未来多年研究主题。比如说，斯皮策是唯一一个观察到远星系OJ287中心发生的令人震惊现象的望远镜：一个黑洞围绕超大质量黑洞(SMBH)运动，并定期会穿过其吸积盘。

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每当小黑洞穿过吸积盘时，都会产生比银河系所有恒星发光总和还要强烈的闪光。通过斯皮策的观测数据，国际天文学家小组得以创建相关模型，可准确预测闪光发生时间与较小黑洞的运动轨道。这个发现不仅演示了广义相对论，而且也是对斯蒂芬·霍金的“黑洞无毛定理”的验证。

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位于距地球35亿光年的OJ287星系通常被誉为‘耀变体’ ，即具有异常活跃的星系核并从其中心喷发高能量粒子的星系。在其中心是超大质量黑洞（SMBH），质量约为太阳180亿倍，为迄今人类发现最大黑洞，银河系中心（射手座）的黑洞也才约为太阳质量的40倍。

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在这数十年里，天文学家意识到该黑洞的双星性质，并推测它的同伴，那个约为太阳质量1.5亿倍的黑洞，每12年完成一次公转，每次公转会撞击超大质量黑洞（SMBH）吸积盘两次。这些碰撞会产生膨胀的热气气泡（耀斑），这些气泡会偏移吸积盘并发出极强光。

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这些耀斑被称作‘埃丁顿耀斑’ ，为纪念1919年亚瑟·爱丁顿爵士日全食观测一百年。这个伟大的观测证实了在其四年前阿尔伯特·爱因斯坦正式提出的广义相对论。

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因为小型黑洞的运行轨道不规则，它每十二年都会偏离轨道一些，且与吸积盘的角度发生倾斜。这意味着在运行周期中，它每次与吸积盘相撞产生耀斑的时间将不一。但只要天文学家意识到其双星属性，他们就可以尝试构架准确预测下一次耀斑发生的模型。
2010年，科学家们首次成功构建预测耀斑发生模型，该模型可提前1-3周预测耀斑的发生。 2015年12月，通过该模型成功提前3周预测到耀斑的发生，证明了这一模型的可靠性。直到2018年，该团队构建了一个更加准确可靠的模型，可提前4周预测到闪光的发生。

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图：OJ289星系的双黑洞系统。天文观察者们证实了这一模型的准确性。图源土耳其大学（UniversityofTurkuIn）。该团队最近运用斯皮策望远镜的观测数据成功预测到2019年7月31日那天会出现耀斑，证实这一预测模型的准确性。最近，一篇名为“斯皮策望远镜对耀变体OJ287爱丁顿耀斑的观测结果”的论文记录了这一发现，发表在了天文物理期刊快讯（theAstrophysicalJournalLetters）上。
当时OJ287星系位于太阳的对面一侧，因此天文观察者们能观测到耀斑实属幸运。斯皮策望远镜的观测范围十分广阔，最远可观测到距地球2.54亿千米远的地方，因此7月31日那天我们可以观测到该星系。 9月以前用斯皮策都可以观测到OJ287星系， 9月份的时候该星系就不再为太阳所遮挡。

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塞薄·莱恩（SeppoLaine）是加州理工学院的一名副高级资深科学家，同时也是这篇论文的第一作者，由他负责监测用斯皮策望远镜对OJ287星系进行观测得到的数据。他在NASA最近召开的一次新闻发布会上说道：
“当我第一次观测到OJ287星系的时候，对于可以用斯皮策望远镜观测到该星系，我大吃一惊，因为那天正好是我们预测到可以观测到下一次耀斑出现的时间。能用斯皮策望远镜观测到耀斑活动最剧烈的时刻，是我们的幸运。这世上没有第二台人造设备可以在那一刻完成如此壮举”