科學家們使用美國宇航局的錢德拉 X 射線天文臺在星系團的中心發現了四個巨大的空腔或氣泡。這組不尋常的特徵可能是由兩個相互緊密環繞的超大質量黑洞的噴發引起的。
星系團是宇宙中由引力連線在一起的最大結構。它們是數百甚至數千個獨立星系、大量熱氣體和看不見的暗物質的混合物。瀰漫在星團中的熱氣體比星系本身含有更多的質量，並在錢德拉探測到的 X 射線下發出明亮的光。一個巨大的星系通常位於星團的中心。
錢德拉對距離地球約 39 億光年的星系團 RBS 797 進行的一項新研究發現了從星系團中心向外延伸的兩對獨立的空腔。
這些型別的空腔以前曾在其他星系團中見過。科學家們認為它們是大質量中央星系中部超大質量黑洞附近區域噴發的結果。當物質以相反方向的射流形式從黑洞飛走時，它會吹出熱氣體中的空腔。RBS 797 中的啟示是有兩組相互垂直的射流。
“我們認為我們知道一對空腔代表什麼，但是當一個星系團在非常不同的方向上有兩對空腔時會發生什麼？” Chandra 研究的負責人、義大利博洛尼亞大學的 Francesco Ubertosi 說。
天文學家此前曾在 RBS 797 中觀測到東西方向的一對空洞，但南北方向的一對空洞僅在新的、時間更長的錢德拉觀測中被發現。較深的影象使用了將近 5 天的錢德拉觀測時間，而原始觀測時間約為 14 小時。美國國家科學基金會的 Karl G. Jansky 甚大陣列已經觀察到兩對射流作為無線電發射的證據，它們與空腔對齊。
這四個空腔是如何產生的？根據 Ubertosi 和他的同事的說法，最可能的答案是 RBS 797 包含一對幾乎同時在垂直方向上發射噴流的超大質量黑洞。
“我們最好的想法是，一對超大質量黑洞導致了一對空洞，”博洛尼亞大學的合著者米里亞姆吉蒂說。“雖然我們認為超大質量黑洞可以形成雙星系統，但在活動階段觀察到它們兩者的情況極為罕見——從這個意義上說，在 RBS 797 中發現兩個緊密的活動黑洞膨脹空洞是非同尋常的。”
事實上，之前歐洲 VLBI 網路 (EVN) 的一次射電觀測在 RBS 797 中發現了兩個僅相距約 250 光年的射電點源。如果這兩個源都是超大質量黑洞，那麼它們就是迄今為止探測到的最接近的一對。兩個黑洞應該會繼續相互旋轉，產生巨大的引力波，最終合併。
對於在 RBS 797 中看到的四個空腔，還有另一種可能的解釋。這種情況只涉及一個超大質量黑洞——噴流以某種方式設法很快地翻轉方向。錢德拉資料分析表明，東西向和南北向空洞的年齡差小於 1000 萬年。
“如果這四個空腔只有一個黑洞，那麼我們就必須追溯其活動的歷史。關鍵方面是噴流的方向如何快速變化，以及這是否與星系團環境有關，還是與星系團環境有關。黑洞本身的物理學——或者甚至是兩者的結合，”博洛尼亞大學的合著者 Fabrizio Brighenti 說。
美國宇航局的馬歇爾太空飛行中心負責管理錢德拉計劃。史密森天體物理天文臺的錢德拉 X 射線中心控制著馬薩諸塞州劍橋的科學和馬薩諸塞州伯靈頓的飛行操作。
