「黑洞合併」終有解！暗物質解答「最後秒差問題」

天文物理學家可能終於解開了困擾已久的「最後秒差問題」，這是一個關於超大質量黑洞合併的難題。根據最新研究，暗物質的行為可能是解決這個問題的關鍵。

科學家發現，當兩個超大質量黑洞彼此靠近到約3.26光年的距離時，它們的旋轉會因缺乏足夠的動力而停滯，無法進一步合併。這個困境被稱為「最後秒差問題」，它不僅阻礙了我們對重力波背景信號來源的理解，也與超大質量黑洞是由較小黑洞合併而成的理論相矛盾。

但是，來自多倫多大學和麥吉爾大學的研究團隊發現，暗物質顆粒的動態摩擦可以解決這個問題。他們的計算顯示，當黑洞在暗物質尖峰中旋轉時，暗物質顆粒之間的相互作用使得顆粒不會被甩出系統。這樣，暗物質的密度保持足夠高，使得黑洞的軌道能夠持續衰減，最終實現合併。

暗物質尖峰引起的「動態摩擦」是關鍵

這項研究不僅解釋了超大質量黑洞如何克服最後秒差問題，還提供了一個新的角度來理解暗物質的性質。研究人員發現，只有在暗物質顆粒彼此相互作用的模型中，才能解決這個問題。這為我們未來使用超大質量黑洞合併現象來研究暗物質顆粒提供了新的契機。

這些重大的發現發表在《物理評論快報》（Physical Review Letters）期刊上，為天文學界提供了新的研究方向，也讓我們對宇宙中的重力波背景信號有了更深入的了解。

更多科學與科技新聞都可以直接上 明日科學網 http://www.tomorrowsci.com

首圖來源：ALMA / ESO / NAOJ / NRAO / M. Weiss, NRAO, AUI & NSF. cc By 4.0

圖片來源：ALMA / ESO / NAOJ / NRAO / M. Weiss, NRAO, AUI & NSF. cc By 4.0

參考論文：
1.Self-Interacting Dark Matter Solves the Final Parsec Problem of Supermassive Black Hole MergersPhysical Review Letters

延伸閱讀：

1.首次觀測到宇宙「黎明期」的兩個黑洞碰撞