在距离地球75亿光年的地方，两个黑洞，每一个都有长岛那么大，在以每秒几次的速度快速旋转，然后在一次巨大的爆炸中粉碎在一起，向整个宇宙发出冲击波。正常情况下，像这样的暴力结合是黑暗事件，但天文学家认为他们看到了一道闪光从这个天体舞蹈中出现——这可能是有史以来第一次看到来自黑洞合并的光。

这是一个独特的发现，因为黑洞以根本不发光而臭名昭著。这些超稠密的物体是如此巨大，以至于没有任何东西能逃脱它们的引力——甚至光也不能。那么，研究人员究竟是如何从两个本不该耀斑的黑洞中看到耀斑的呢？

根据发表在《物理评论快报》（Physical Review Letters）杂志上的一项新研究，黑洞可能正好在正确的时间出现在正确的地方。当它们一起旋转时，它们被放置在一个巨大的气体和尘埃盘中。这个物质圆盘跨越光年，实际上环绕着第三个黑洞——银河系中心的超大质量黑洞。由于决斗的黑洞就在这个尘土飞扬的环境中，它们的旋转和最终的合并产生了类似冲击波的东西，冲击周围的灰尘和气体。这加热了附近的物质，使它发出比正常情况下更亮的光，并让地球的研究人员发现了它。

加州理工学院天文学研究教授、这项研究的主要作者马特·格雷厄姆告诉《边缘报》：“如果是两个黑洞合并，你不会看到任何东西。”。“但是因为黑洞被这些物质包围，被这个吸积盘包围，这就不同了。”

研究人员在女巫-**座合作组织的帮助下确定了这个奇怪的事件，这是一个国际科学合作组织，在探测黑洞合并等灾难**件方面越来越熟练。更具体地说，狮子座和**座寻找宇宙结构中的微小涟漪，称为引力波，这些涟漪源于遥远的天体事件。每当遥远宇宙中的两个大质量物体合并时，它们就会在时空结构中产生波动，并以光速向外传播。当它们到达地球时，这些涟漪非常微小，但LIGO在美国的两个天文台和Virgo在意大利的两个天文台都非常敏感，足以捕捉到它们。

LIGO在2015年创造了历史，当时合作首次探测到来自两个黑洞合并的引力波。从那以后，LIGO和现在的**座在2017年上线，他们一直在加强简历，检测到整个宇宙中的大量合并，包括黑洞、中子星的合并，甚至可能是黑洞与中子星的碰撞。当中子星相撞时，即使物体非常微弱，有时也能被测量其光的天文台发现。当黑洞相撞时，我们可能直到现在还看不到。康涅狄格大学研究引力波的助理教授奇亚拉·明加雷利（Chiara Mingarelli）没有参与这项研究，他对《边缘报》说：“这是一个奇怪而奇妙的事件，事实上我们不知道它们有多罕见。”。

为了找到这颗耀斑，格雷厄姆和他的同事们利用了利戈在发现整个太空的合并方面的成功，帮助他们解决了一个难题。格雷厄姆和他的团队研究了星系中非常活跃的超大质量黑洞——也就是类星体——他们注意到了一个奇怪的趋势。有时这些类星体会意外地爆发，毫无预兆地发出超亮的光芒，他们想知道原因。“我们有点说，‘我想知道如果在那种环境中有黑洞会发生什么？“格雷厄姆说。

两个格雷厄姆’s的同事萨维克·福特和巴里·麦凯南发表了一篇论文，推测黑洞在这些气态圆盘中的合并可能导致神秘的耀斑。“星系中心可能有黑洞的想法，非常接近一个超大质量黑洞，实际上是没有争议的，” 福特对《边缘报》说，“[我们]坐下来思考这可能会带来什么后果，我们开始充实一个我们认为’我在过去十年一直在追求。”

然后他们决定检验这个理论。2019年，LIGO进行了第三次观测，扫描太空中的新一批合并。与此同时，格雷厄姆和同事们在加州理工学院的兹威基瞬变设施工作，该设施对整个夜空进行调查，寻找遥远星系中类似耀斑的奇怪行为。天文学家们决定在LIGO的观测结束后等待大约6个月，看看他们合作发现了多少合并。然后，他们试图将这些合并与ZTF探测到的耀斑进行比对，看看其中是否有对应的。

一旦他们从狮子座和**座得到了所有潜在的合并，那就只是缩小范围的问题了。他们将所有用ZTF观测到的耀斑与LIGO观测到的合并点进行比对，确保它们与天空的正确部分、与地球的正确距离相匹配。研究小组还研究了时间安排；他们预测，由合并引起的耀斑将在碰撞发生后大约60到100天内发生，因为物体加热并产生这种辉光需要时间。然后他们确定他们发现的耀斑符合他们预期的正确轮廓，而且看起来不像是由恒星爆炸或其他原因造成的。

这最终导致格雷厄姆和他的团队找到了黑洞合并。事实上，找到他们理论上的东西是非常令人兴奋的。“这是你作为一个科学家梦寐以求的事情，”福特说，“我认为宇宙会这样做。我要开枪了。“让宇宙继续前进，”是的，给你！’”

不过，事情还没有完全确定。LIGO-Virgo探测到的黑洞合并仍然只是一个候选；它还没有被正式命名为合并，LIGO也没有公布有关探测的详细数据。但好消息是，格雷厄姆的团队在未来可能会得到额外的验证，他们记录的耀斑确实来自旋转的黑洞。当黑洞合并时，形成的黑洞很可能是从周围尘土飞扬的圆盘中踢出来的。然而，这个黑洞仍在围绕银河系中心的超大质量黑洞运行，一两年后它可能会与炽热的气体盘相交，使物质升温，并引发另一次明亮的耀斑。因此，如果研究小组在同一个星系中看到另一个发光体，他们将非常肯定他们的发现是正确的。

当这种情况发生时，对耀斑的测量可以帮助研究小组更多地了解这个星系，更好地限制超大质量黑洞在中心的质量。明加雷利说：“它实际上可以让我们以以前无法做到的方式，直接探测超大质量黑洞周围的这些圆盘。”。

这一发现也为天文学家提供了另一条关于遥远星系形成的线索。它告诉他们在环绕超大质量黑洞的圆盘中可能有奇怪的物体在做奇怪的事情。格雷厄姆说：“不仅仅是一个大的气体圆盘掉进了超大质量黑洞。“那里有恒星和黑洞也在做着同样的事情。”

另外，黑洞在一个巨大的气态圆盘中的奇异舞蹈可能是我们真正“看到”黑洞在深空合并的唯一方式。这是研究人员可以用来研究宇宙的更多信息。福特说：“实际上，我们现在有了这个探测器，既有电磁信号，也有引力波——两者都提供了信息。”。“这是一个全新的、完全不同的工具，用于研究星系是如何形成的。”