伯明翰大学的一组研究人员进行的一项新研究发现，超大质量黑洞的碰撞可能在未来10年开始的时候可以同时在引力波和x射线中观察到。
欧洲航天局(ESA)最近宣布，它在本世纪30年代的两个主要太空天文台将同步发射。发射计划、下一代x射线太空望远镜雅典娜号(Athena)和第一个空间引力波天文台利萨号(LISA)号将在一年内开始互相观测，并且可能至少有四年的重叠科学操作。
根据这项新的研究,发表在《自然》天文学(“连接引力波和x射线现象与联合丽莎和雅典娜观察”),ESA的决定将会给天文学家们前所未有的机会产生多信使地图的一些宇宙中最剧烈的宇宙事件,迄今为止未被观察到,长期以来的核心奥秘周围的宇宙的进化。
它们包括遥远宇宙中星系核心的超大质量黑洞的碰撞，以及大多数星系中心的超大质量黑洞“吞噬”中子星和黑洞等恒星致密物体。
LISA所测量到的引力波将精确定位由合并所引起的时空涟漪，而与雅典娜一起观察到的x射线则揭示了在那个环境中高温且高能量的物理过程。结合这两个信使来观察这些星系中的相同现象，将会给我们的理解带来一个巨大的飞跃:大质量黑洞和星系是如何共同进化的，大质量黑洞是如何增长它们的质量和吸积的，以及这些黑洞周围气体的作用。
这些是天体物理学中一些悬而未决的大问题，几十年来一直困扰着科学家们。
肖恩·麦基博士是伯明翰大学天体物理学讲师，同时也是雅典娜和丽莎联盟的成员，他领导了这项研究。他说:“同时观测这些事件的前景是未知的领域，可能会导致巨大的进步。这有望成为我们对超大质量黑洞以及它们如何在星系中生长的理解上的一场革命。”
阿尔贝托·维奇教授,主任引力波天文学研究所的伯明翰大学和研究报告合著者,说:“我在丽莎工作了二十年,相结合的前景与有史以来最强大的x射线的眼睛设计得正确的星系的中心有望使这长期更加有益。很难准确预测我们将会发现什么:我们应该系好安全带，因为这将是一段相当长的旅程。”
在任务期间，可能会有多达10次的黑洞合并，其质量是太阳质量的10万到1000万倍，这些合并产生的信号足以被两个天文台观测到。尽管由于我们目前对这些合并过程中发生的物理现象以及它们发生的频率缺乏了解，天文台可以观测到更多或更少的此类事件。的确，这些问题将由观察来回答。
此外，LISA将探测到恒星质量黑洞合并的早期阶段，这将与地面引力波天文台的探测相结合。这种早期的探测将允许雅典娜在合并发生的精确时刻观察双星的位置。
