在一项新的研究中，加拿大的科学家提出了一种利用自作用暗物质解决超大质量黑洞(SMBH)合并的最终秒差距问题的方法。

当两个星系合并时，气体和尘埃会碰撞，从而形成恒星。然而，恒星本身由于距离遥远而不会发生碰撞。两个星系中心的超大质量黑洞也开始合并。

然而，当黑洞之间的距离为 1 秒差距(即 30.9 万亿公里)时，合并就会停止。这个问题被称为天文学和天体物理学中的“最后的秒差距问题”。

这项研究发表在《物理评论快报》(PRL)上，试图解决这个问题，并解释脉冲星计时阵列合作组织在 2021 年观测到的引力波光谱。

Phys.org 采访了这项研究的第一作者、多伦多大学博士后 Gonzalo Alonso Alvarez 博士。

在谈到团队工作背后的动机时，他说：“当脉冲星计时阵列合作项目宣布引力波谱的证据时，最让我们震惊的是，有空间来测试新的粒子物理场景，特别是暗物质自相互作用，即使在超大质量黑洞合并的标准天体物理解释中也是如此。”

为什么停在 1 秒差距?

当两个合并星系的超大黑洞相隔 1 秒差距时，就会发生两种抵消作用。

首先，像超大质量黑洞这样的大型物体会在时空中产生涟漪，从而形成在时空中传播的引力波。这些引力波会将能量从源头带走。当两个超大质量黑洞合并时，引力波会将能量从合并处带走，导致黑洞以更快的速度向内螺旋。