天文科普:宇宙初期爆發的光畸變揭示稀有黑洞
來源:科技日報
發布時間:2021-03-30
瀏覽次數:635

  據英國《自然·天文學》雜誌29日發表的一項最新發現,天文學家團隊在數千個(ge) γ射線暴中尋找“引力透鏡”,最終利用宇宙早期的一次爆發所產(chan) 生的光畸變揭示了一個(ge) 中等質量黑洞(IMBH)存在。該結果將為(wei) 理解黑洞的形成以及小質量黑洞如何成為(wei) 超大質量黑洞帶來關(guan) 鍵性啟示。

  眾(zhong) 所周知,黑洞無法直接觀測,但科學家可以通過間接方式得知其存在與(yu) 質量,並且觀測到它對其他事物的影響。利用天體(ti) 被吸入之前、因黑洞引力帶來的加速度摩擦而放出x射線和γ射線的“訊息”,就可以獲取黑洞存在的訊息。

  在所有規模黑洞中,中等質量黑洞被認為(wei) 是小質量黑洞向大質量黑洞演化的一個(ge) 中間點,但能證明它們(men) 存在的觀測證據一直以來都極其罕見,而且也都不是決(jue) 定性的證據。

  鑒於(yu) 此,澳大利亞(ya) 墨爾本大學帕克維爾校區科學家詹姆斯·派恩特、雷切爾·韋伯斯特等人的研究團隊,詳細分析了數千個(ge) γ射線暴(恒星劇烈坍縮或兩(liang) 顆恒星並合後的爆發,會(hui) 產(chan) 生強烈光線),並從(cong) 中尋找引力透鏡的跡象。引力透鏡是指某個(ge) 天體(ti) (作為(wei) 透鏡)攔截了來自這些遙遠爆發的光線並使其發生畸變,從(cong) 而產(chan) 生了能在不同時間點觀測到的多個(ge) 像。

  研究人員表示,這種時延對於(yu) 分辨黑暗“天體(ti) ”的存在十分重要,否則這些天體(ti) 將一直不被看見。終於(yu) ,團隊發現了一個(ge) 顯示引力透鏡證據的γ射線暴事件,並估計該居間天體(ti) 的質量約為(wei) 幾萬(wan) 倍太陽質量,因此判斷極有可能是個(ge) 中等質量黑洞。

  中等質量黑洞長期以來都是理論預測的黑洞。但在天文學研究領域,測量有多少中等質量黑洞存在,將為(wei) 理解黑洞的形成以及它們(men) 如何隨時間生長提供重要線索。目前仍需開展進一步研究和探測,以理解這些神秘黑洞的豐(feng) 度以及它們(men) 對於(yu) 其他黑洞族演化的影響。

  總編輯圈點

  時空在大質量天體(ti) 附近會(hui) 發生畸變,光線經過大質量天體(ti) 附近時會(hui) 發生彎曲,這就是引力透鏡效應。天文學家將γ射線暴當做光源,尋找那些可能的畸變。這次讓他們(men) 發現可能的中等質量黑洞的γ射線暴,來自宇宙30億(yi) 歲時的一次爆發,天文學研究成果總讓人感慨。畢竟,宇宙深遠,時間漫長。那些人類能觀測到的,都是如今已經寂滅的。因為(wei) 距離,發生在宇宙中的往事仿佛都被放進了時間膠囊,漂流千萬(wan) 年甚至上億(yi) 年,再到人類麵前,成為(wei) 那些解開科學之謎的關(guan) 鍵線索。


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