這對黑洞位于旋渦星系NGC 3393的中央。它們的彼此分隔只有490光年，可能是兩個質(zhì)量不等的星系在幾十億年甚至更早之前并合的殘余。
先前的X射線以及其他波段的觀測表明，NGC 3393中央存在單獨(dú)一個特大質(zhì)量黑洞。但是使用錢德拉望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行的長時間觀測讓研究者探測并分離出了雙重的黑洞。兩個黑洞都在活躍地生長著，并因為氣體落向其中且被加熱而發(fā)出X射線輻射。
當(dāng)兩個大小相同的旋渦星系并合時，天文學(xué)家認(rèn)為產(chǎn)物應(yīng)該是一對黑洞，外加一個外表扭曲且具有強(qiáng)烈產(chǎn)星活動的星系。一個眾所周知的例子是NGC 6240中的特大質(zhì)量黑洞對，它們與地球的距離大約是3.3億光年。
然而NGC 3393是結(jié)構(gòu)清晰的旋渦星系，其中央核球成員主要是年老的恒星。這些特性對于一個擁有黑洞對的星系來說是很不尋常的。相反，NGC 3393可能是已知第一個大型星系與體積小得多的星系并合的實例，這一現(xiàn)象被科學(xué)家稱為“小型并合”，會導(dǎo)致一對特大質(zhì)量黑洞的形成。實際上，一些理論認(rèn)為，小型并合應(yīng)該是黑洞對形成的較普遍途徑，但是優(yōu)良候選對象很難找到，原因是并合后的星系看起來很正常。
同樣來自CfA的論文合作者Junfeng Wang說：“兩個星系并合到了一起，除了兩個黑洞以外，一點(diǎn)先前碰撞的痕跡都沒有留下。如果兩個星系的大小相差很大，較大的一個毫發(fā)無損地留了下來是不讓人驚訝的。”
如果這確實是一次小型并合，在宿主星系碰撞之前，小型星系中的黑洞質(zhì)量應(yīng)該比大型星系中的更小。雖然觀測確實表明兩個黑洞的質(zhì)量都是太陽的100萬倍以上，但是現(xiàn)在還沒有對兩個黑洞質(zhì)量的可靠估計，無法檢驗這一理論。假設(shè)發(fā)生的是小型并合，那么黑洞最終將在大約10億年之后彼此并合到一起。
兩個特大質(zhì)量黑洞都被氣體和塵埃嚴(yán)重遮擋了，這使得它們很難在光學(xué)波段觀測到。由于X射線能量更高，相應(yīng)光子可以穿透遮掩的物質(zhì)。錢德拉的X射線光譜清晰顯示出了一對特大質(zhì)量黑洞的存在。
NGC 3393的發(fā)現(xiàn)與另一對可能的特大質(zhì)量黑洞有些類似，后者是由德克薩斯大學(xué)奧斯汀(Austin)分校的朱莉婭·科默福德(Julia Comerford)使用錢德拉的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)的。兩個可能由特大質(zhì)量黑洞導(dǎo)致的X射線源位于一個距離地球大約20億光年的星系中，彼此分離大約6500光年。與NGC 3393類似，它們的宿主星系沒有顯示出擾動或者極端產(chǎn)星活動的跡象，不過沒有任何一種結(jié)構(gòu)說明該星系存在旋渦特征。另外其中一個輻射源可以用噴流解釋，這意味著星系中可能只存在一個特大質(zhì)量黑洞。
論文的合作者、來自CfA以及意大利佛羅倫薩國家天體物理學(xué)研究所的圭多·里薩利蒂(Guido Risaliti)說：“碰撞和并合是星系以及黑洞增長的最重要途徑。在旋渦星系中找到一對黑洞對于我們研究這一過程的發(fā)生來說是重要的線索。”
阿拉巴馬州亨茨維爾(Huntsville)的NASA馬歇爾太空飛行中心為華盛頓的NASA科學(xué)任務(wù)理事會管理著錢德拉計劃。史密松天體物理天文臺在馬薩諸塞州的坎布里奇控制著錢德拉的科研和飛行運(yùn)作。
