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一场伽马射线暴,科学家发现了隐藏在宇宙中的罕见中等质量黑洞

 友情说科技 2022-11-03 发布于广东

作为黑洞演化缺失的关键,发现一个中等质量黑洞会比发现超大质量黑洞还更让科学家兴奋,而最近一个澳洲团队便在分析伽马射线暴闪光时,间接观测到光芒被半路的中等质量黑洞以重力透镜效应扭曲了路径。

在外太空,目前只有 2 种黑洞广为人知,一种是大质量恒星爆炸后就地坍缩形成的恒星黑洞,质量通常为太阳的 3~10 倍;另一种则是位于星系中心的超大质量黑洞,质量达数百万~数十亿倍。

大家都看得出 10 倍与数 10 亿倍之间的差距,但我们尚不了解超大质量黑洞如何随时间流逝成长得如此巨大,目前理论认为它应该通过吞食周遭物质缓慢成长,也就是说,宇宙中应该存在介于恒星黑洞与超大质量黑洞之间的中等质量黑洞(IMBH),质量约太阳 100~100,000 倍,如果说恒星黑洞是幼年,超大质量黑洞是成年,那么中等质量黑洞就是少年。

天文学家估计过银河系附近应该有约 46,000 个中等质量黑洞,然而搜索至今,中等质量黑洞竟意外成为缺失的一环,四处都找不到它们。

伽马射线暴 GRB 950830 是来自一对合并恒星发出的高能闪光,当澳洲墨尔本大学与 OzGrav 研究机构团队在分析 GRB 950830 讯号时却观察到明显「回声」:由于途中经过一个大质量物体,重力透镜效应使光的路径弯曲,导致天文学家看到 2 次相同的伽马射线暴闪光。

计算结果表明这物体是一个质量为太阳 55,000 倍的中等质量黑洞,研究人员指出,广义来讲有 3 种可能性能形成这黑洞,一种是两两小黑洞不断合并而成,第二种是一个恒星黑洞靠自己经年累月的吸积物质而成,第三种为它可能是宇宙中最古老的黑洞类型,即形成于第一批恒星和星系出现之前的原初黑洞。

借助这个新的中等质量黑洞候选对象,科学家可以更加精算宇宙中同类型物体总数。新论文发表在《自然天文学》

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