研究人员发现280亿倍太阳质量的双星黑洞 共舞30亿年也无法碰撞合并

通常情况下超大质量天体在相互靠近时，它们会逐渐环绕 (假设它们的质量相差不是特别大)，例如中子星和黑洞的合并通常就可能会环绕几亿甚至十几亿年后才会合并，当然实际上中子星是被黑洞吞噬了。

但天体物理学家发现了一个共舞超过 30 亿年的双星黑洞系统，由于它们的质量太大并且已经吞噬了附近大多数物质，这导致它们的轨道已经趋于稳定，因此始终没有发生碰撞。

这为研究人员提供了一个非常有趣的研究案例，我们以前仅知道超大质量黑洞可能是由不同的黑洞碰撞合并快速成长起来的，但没有观察到一些典型的案例，而 B2 0402+379 中的双星黑洞就成为了这个典型案例。

超过 280 亿倍太阳质量：

B2 0402+379 中的双星黑洞系统是由两颗黑洞组成，其合计质量约为 280 亿倍太阳质量，尽管不是质量最大的黑洞，不过哪怕平均一个黑洞为 140 亿倍太阳质量，也能在黑洞家族里排上名了。

这两颗黑洞位于椭圆星系 B2 0402+379 中，它们的最近时距离仅有 24 光年，这在宇宙尺度上说已经算是贴着脸飞了。

比较有趣的是，这两颗黑洞环绕 30 亿年后还是无法合并，并且也有可能它们还会这么继续环绕下去，这是为什么呢？

没有物质再能改变它们的轨道：

通常情况下拥有较年轻双星黑洞的星系似乎有足够的恒星和物质来促使这两颗黑洞碰撞合并，黑洞的轨道在黑洞靠近或吞噬恒星或其他物质时会发生一些改变，这些改变会让两颗黑洞无法轻易达成某种平衡。

而像 B2 0402+379 中的双星黑洞就比较有趣了，它们的质量实在太大，以至于星系中央已经没有足够质量的恒星和物质再能改变它们的轨道，更巧合的是它们竟然达成了某种平衡。

于是两颗黑洞就这么不停地环绕而且距离非常近，但始终无法合并，就这么僵持着，无法再形成质量更大的黑洞了。

它们本身也是从小黑洞成长起来的：

黑洞在宇宙中是一个比较普遍存在的天体，一些大质量恒星在演化末期就可能会坍缩为黑洞。

B2 0402+379 椭圆星系中有很多球状星团，这种星团内部有大量的恒星，因此也存在大量的黑洞，然后这些恒星级黑洞也会碰撞合并并形成更大的黑洞。

当这些球状星团之间也相互靠近时，那么星团中心的黑洞也会发生碰撞合并，然后形成了质量更大的黑洞。

B2 0402+379 中央的这两颗黑洞应该就是经历了多次成长，眼看着就要合并为一个超级黑洞时，没想到因为意外被中断了。

附加内容：

论文地址：https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ad14fa