宇宙中最难以捉摸的黑洞不是大的孔 ,也不是小洞。他们是中等的—一个天文学家团队提出了一种新方法,使用了涟漪 时空, ,,, 寻找他们 。
已知 黑洞 有两个一般品种。有恒星质量的黑洞,从太阳的质量到几倍到几十倍。然后是超级质量的黑洞 ,质量从一百万个太阳一直到 500亿个太阳能团体 。
天文学家理论认为,这两个极端之间可能存在一些黑洞,称为中间质量黑洞(IMBH) ,群众的群众几千倍。但是有一个收获:尽管几十年来寻找它们,但我们还没有找到任何东西。因此,一个天文学家团队 ,在预印服务器上写作 arxiv.org,提出了一种新的方法来寻找IMBH,使用了由黑洞的动作穿过银河系中心引起的时空上的微妙涟漪。
天文学家迫切希望找到一个IMBH ,因为它将帮助他们拼凑出黑洞的形成历史 。据我们目前的理解,巨型黑洞并不是那种出生的。取而代之的是,它们最初是仅仅是恒星质量的黑洞。然后 ,它们数亿年来,他们淹没了所有徘徊太近的材料的碎片,他们也 彼此合并,迅速涌入他们令人印象深刻的当前尺寸 。快速增长表明 ,应该剩下的IMBH几乎没有,因为黑洞的大小仅代表了黑洞中超级质量的临时阶段。
但是,其他黑洞形成模型表明 ,IMBH实际上可能很常见,很难检测到。例如,银河系芯的狭窄条件可能已经成熟 ,可以产生数千个大型但不是渗透性的黑洞 。但是这些IMBH可能被隐藏,因为 星系的中心 将主导我们的观察。
为了取消这些可能性,新研究的作者希望使用激光干涉仪太空天线(LISA) ,这是欧洲航天局希望在2037年推出的计划中的引力波检测器。天文台将检测引力波,在时空中首次固定的涟漪, 爱因斯坦预测 ,当它们通过太阳系洗涤时 。类似的地面观测值,例如激光干涉仪重力波观测站(Ligo)和处女座在检测恒星质量黑洞的合并方面已经取得了巨大成功,但是这些仪器对从任何更大的东西中检测信号所需的频率并不敏感。
丽莎将由绕太阳绕的三颗卫星组成,这些卫星将不断监视它们之间的距离。当引力波降临时 ,卫星将检测到Telltale签名,就像海洋中的浮标一样,识别出传递的潮汐 。
要搜索IMBHS ,天文学家必须希望幸运的休息。如果银河中心的IMBH碰巧捕获了一个徘徊的密集残留物(例如一个较小的黑洞,一个 中子之星,或白矮人) ,该过程将发出丽莎可能检测到的重力波。由于IMBH本身将在中央超级黑洞周围绕,因此由于IMBH的运动,这些引力波会经历多普勒偏移(例如从过往救护车的频率转移)。
如果足够的IMBH潜伏在我们的银河系中 ,那么这些无声的破坏行为可能会在引力波中留下微妙的签名 。但是,所提出的方法远非完整:丽莎只有在质量范围从1,000到100,000太阳能质量范围内才能检测到IMBH。可以肯定的是,这是一个漫长的照片 ,但这可能会起作用。