概述

碰撞粒子

只释放红外线

概述

红外线晚霞是指借助现有的天文设备可以观测到的超大质量黑洞碰撞后形成的天文奇景。这是2008年天文学家最新的天文观测结果，这种晚霞能够持续发光10万年。这项研究有助于科学家更早地发现黑洞发生碰撞的迹象。

超大质量黑洞的质量是太阳的数百万至数十亿倍，通常它们出现在像银河系或更大的星系中心位置。像这样的碰撞属于宇宙中最猛烈的现象，黑洞碰撞后产生的能量远超出宇宙所有恒星的能量之和。碰撞所形成的能量通常被认为以重力波形式释放，在太空星系结构形成难以捉摸的波纹，这些能被天文观测装置探测到。

碰撞粒子

美国约翰·霍普金斯大学的杰里米·施尼特曼(Jeremy Schnittman)和朱利安·克罗利克(Julian Krolik)计算显示，黑洞碰撞释放的红外线晚霞可持续10万年之久。这种持续发亮的光环来自于叫做“吸积盘(accretion discs)”的浓密灰尘气体云，吸积盘位于黑洞周边，向黑洞提供补给。

依据这项计算结果，当两个黑洞发生碰撞，吸积盘中太空物质的轨道将被扰乱，导致粒子之间发生彼此碰撞。施尼特曼告诉《新科学家》杂志：“碰撞之后气体粒子在新的圆形轨道稳定下来，但这些气体粒子又会被其他的粒子碰撞跳跃起来，在这个碰撞过程中气体粒子损失了大量能量。”这些能量被转化成X射线和其他形式的光，在它们最终形成红外线之前会在吸积盘的气体灰尘迷宫里反弹跳动。

只释放红外线

研究人员称，美国宇航局“斯皮策”太空望远镜具备红外线探测能力，可观测到此类红外线发光呈现绚丽晚霞的景象。施尼特曼说，“不同于其他太空红外线来源，刚碰撞的黑洞不会发出X射线或紫外线，我们只需要找到红外线来源即可。”未参与此项研究的哥伦比亚大学天体物理学家克里斯坦·蒙诺尤(Kristen Menou)称，这是一项非常吸引人的天文学研究。施尼特曼和克罗利克估计目前宇宙存在着超大质量黑洞碰撞形成的10万多个可观测红外线来源。他们向《天体物理学杂志》提交了这项研究。

有朝一日天文学家将探测到由超大质量黑洞碰撞发出的重力波，由于这种重力波的频率非常低，目前激光干涉仪重力波天文台(LIGO)无法探测到重力波的存在。一项叫做“激光干涉仪空间天线(LISA)”的太空任务计划可能会探测到黑洞碰撞产生的重力波，但是该太空计划将于2018年启动。