一个找到一对在宇宙初期组队的巨型黑洞的新方式
运用最新令人拍手叫绝的技术，天文学家们在十几亿光年之外发现了一个似乎是双类星体（并有可能是三类星体）的天体。这一发现也许会帮助我们理解为究竟有多少这种天体在宇宙初期存在。
双类星体是一种活跃的星系，在其中心是一个正在吞噬物质的黑洞。正如作者（菲尔·普雷特）在之前的一篇文章中写过一样：
所有大型星系与很多小型星系的中心都有一个黑洞。如作者曾多次解释道，如果临近星系的物质坠落进中心，这些物质会堆积成圆盘形并围绕着黑洞旋转，这些物质被黑洞逐渐吞噬。这个圆盘非常热，并可以发出非常强的光，比剩下的星系明亮很多。有时在某些力的作用下（这些力并没有被人类完全理解，但很有可能来源于圆盘的磁性），两股物质上下喷射出来，速度极高，有时接近光速。
这样的天体被统称为活跃星系。如果上文中其中一束物质对准地球，我们可以看到几乎所有电磁波波长，从无线电波道X光，我们称这样的天体类星体。
上图：描绘双类星体的画作，两个活跃星系绕互相的轨道而行。图像来源：NASA/欧空局/哈勃望远镜/欧洲南方天文台。M.科麦斯，编辑：作者菲尔·普雷特
我们知道在一些巨型黑洞是在两个星系相撞之后形成的。两个黑洞向互相的方向坠落，然后开始环绕对方的轨道旋转，在几十亿年之后，他们将融合在一起，形成一个更大的黑洞。这暗示着我们应该找得到两个互相环绕的黑洞，至少是两个距离很近的黑洞（例如在几千光年之内）。但我们没发现几个这样的天体，主要因为找到黑洞非常困难。
新学术研究找到了一种寻找黑洞的新方式。类星体的亮度经常上下波动，在几天，几周，几个月之内就可能变亮或变暗。如果两个类星体距离够近，其中一个会变得更亮。
如果它们距离非常近，在地球上的观测者只能看到一明亮的斑点，这会我们对两颗类星体的理解产生影响。如果左侧的更亮，那么在地球所看到的斑点就会偏左，如果左侧的变暗，而右侧的变亮，斑点则会慢慢向右移动。测量天体位置的科学被称为天文学，所以研究双类星体的科学家将双类星体称为天文学误差。
卫星观测站盖亚任务观测夜空已有几年了，以惊人的准确性测量了数十亿天体，如果盖亚所测量出天体“中心”的距离来回变化，这个天体很有可能是我们所说少见的双类星体。
研究团队首先列出了一张单子，其中包含了100亿光年以外的已知双类星体（小于这个距离，双类星体的测量会被其星系中其他恒星的光所干扰）。这张单子包括了约11000个这样的双类星体。
科学家们紧接着搜索了盖亚的数据库，查看是否有这种距离来回变化的情况出现。在整张单子中，共有十五个出现了这样的情况。（由于距离过近，这种发掘方式将会漏掉一些双类星体）
研究团队将这十五个候选对象送到了哈勃望远镜的“快照”计划。这项计划在平时安排好的观测之间景象，将研究对象很短时的放在镜头之下（5-8分钟）。目前为止，哈勃观测了四个盖亚数据库的天体。其中一个非常明显是一个类星体，它的附近有一颗恒星，所以并不是双类星体。另外一个即使在哈勃的观测之下仍是一个天体，所以它的真实身份仍是谜团。
上图：哈勃望远镜所采集的两组有可能是双类星体的天体，J0749+2255 （左图）是双类星体的候选人， 而J0841+4825（右图）很可能是两个距离较近的类星体。照片来源：NASA，欧空局，霍普金斯大学H·黄与N·佳可木斯佳，与伊利诺伊州立大学Y·沈。
好消息是，剩下两组都应该是双类星体，图像呈现出两出明显的斑点。但我们要小心，所剩这两组有可能是受空间弯曲影响的一个单类星体。空间弯曲是由地球与观测物之间的天体造成的。假设地球与这组类星体之间有一个星系，那么类星体的光线将被扭曲，导致同一物体的图像被照下来多次。即使在测量这两组候选天体的光谱之后（并发现它们距离地球有115亿光年）研究团队不能将这个可能性排除。但统计数据指出受空间弯曲影响的类星体数量很少，这两个候选天体是受其影响的单类星体的几率约为5%。
但如果实话实说，图片中的两处亮斑也有可能只是两个距离非常近的活跃星系，或者是一个有结块，正在形成的星系，两处结块各有一个黑洞。
上图：艺术作品，图中两个类星体之间只有几千光年，每个都是一个正常星系的中心，这两个星系正在融合。这样的天体在宇宙初期更加常见。图片来源：双子星天文台，国家光学天文台，大学天文研究协会，美国国家科学基金会与J.休娃
我们需要更多接下来的观测（包括11个哈勃仍未观测的候选天体）来排除混杂在一起的各种因素。但我们的关注点应该放在天文学误差这一理论的确有效的事实上。随着时间流逝，盖亚望远镜也会看到更多这样的天体，因为它遥望夜空的时间越长获得的数据就越准确。未来的观测将会提高此技术，所以即使现在只能找到几个双类星体，天文学误差将在未来更加有用。
宇宙初期应该有更多的双类星体，他们像一对隐藏在黑暗中的怪物。希望我们能找到更多双类星体。
BY: Phil Plait
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