科学家找到勘探躲藏超大质量黑洞的新办法

时间: 2025-03-26 12:51:39 |   作者: 新闻中心

  科学家们正在运用最近的引力波勘探作为要害东西，深入研讨超大质量黑洞的来历。经过运用来自较小黑洞的信号，研讨人员期望勘探到来自超大质量黑洞对的较难捕捉的引力波，然后有或许揭开它们构成和生长的隐秘。

  模仿两个相撞的超大质量黑洞发射引力波，这种新办法能够勘探到引力波。 图片来自：NASA戈达德太空飞行中心/Scott Noble；模仿数据，dAscoli等人，2018年。

  坐落星系中心的超大质量黑洞的来历仍然是天文学最大的疑团之一。 这些巨大的实体或许是在世界前期诞生的，也或许是在吞噬物质和与其他黑洞兼并的过程中逐步长大的。 当一个超大质量黑洞即将与另一个大质量黑洞兼并时，它会发生引力波--穿越世界的时空涟漪。

  尽管最近勘探到了引力波，但迄今为止这些信号只来自小型黑洞，即恒星坍缩的残余物。 勘探来自较大黑洞对的引力波对现在的技能来说仍然是遥不行及的，由于它们宣布的引力波频率极低，现在的仪器无法勘探到。 未来的前进，如欧空局领导的空间使命 LISA，有望进步对这些低频波的灵敏度。 可是，即便取得了这些发展，辨认来自质量最大的黑洞对的信号仍将面对巨大应战。

  咱们的主意基本上就像收听无线电频道相同。 咱们提议运用来自成对小黑洞的信号，类似于无线电波带着信号的办法。 这项研讨的榜首作者、MPA 博士后研讨员 Jakob Stegmann 说：超大质量黑洞便是编码在勘探到的信号的频率调制（FM）中的音乐。这个主意的新颖之处在于运用简单勘探到的高频率来勘探咱们还不灵敏的低频率。

  所研讨的状况是，一个小型双黑洞（紧凑型双黑洞）与一个超大质量双黑洞（SMBHB）坐落同一个星系中。 勘探来自小型双黑洞的引力波信号的调制能够直接提醒超大质量双黑洞的存在。 材料来历：Lorenz Zwick

  最近从脉冲星守时阵列得到的成果现已证明了兼并的超大质量黑洞双星的存在。 可是，这些依据都是直接的，它们来自许多悠远双星的团体信号，而这些信号实践上会发生背景噪声。

  咱们提出的勘探单个超大质量黑洞双星的办法，运用了它们对邻近一对小恒星质量黑洞宣布的引力波形成的奇妙改变。 小黑洞双星有效地起到了灯塔的效果，提醒了大黑洞的存在。 经过勘探小黑洞双星信号中的细小调制，科学家们不难发现曾经被躲藏起来的超大质量黑洞双星，它们的质量是太阳的 1000 万倍到 1 亿倍不等，甚至在悠远的间隔上也能发现。

  这项研讨的一起作者、苏黎世大学黑洞理论家卢西奥-迈尔（Lucio Mayer）弥补说：在欧空局于本年 1 月经过激光干涉仪空间天线（LISA）之后，激光干涉仪空间天线（LISA）的发展趋势现已确认，因而，社会各界需求评价下一代引力勘探器的最佳战略，首先是侧重重视哪个频率规模--像这样的研讨为优先规划十亿赫兹勘探器带来了强壮的动力。

  MPA主任塞尔玛-德-明克（Selma E. de Mink）没有参加这项作业，她说：这篇论文提出了一个十分酷、十分聪明的主意，在咱们具有一个十赫兹勘探器之前，这个主意仍然是科幻小说，可是，假如咱们想有时机解开世界中最大的疑团，咱们就真的需求这样有构思、别开生面的主意。