天文學(xué)家相信黑洞質(zhì)量是有層級的。最大的那些是超大質(zhì)量黑洞,比如銀河系中心那個,以及其他星系的核心。恒星級黑洞由坍縮的恒星誕生,個頭更小。最小的則是理論上存在的原初黑洞,只在宇宙早期極端物理條件下形成過。
中等質(zhì)量黑洞被認(rèn)為介于恒星級黑洞和超大質(zhì)量黑洞之間,質(zhì)量在102到10?倍太陽質(zhì)量之間。問題是,它們從未被證實存在。2008年,研究人員曾在半人馬座歐米伽星團(tuán)找到過相關(guān)證據(jù),但后續(xù)研究推翻了這一說法。截至目前,中等質(zhì)量黑洞是否存在仍是未知數(shù)。
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如果它們真的存在,一項新研究提出了尋找方法。論文題為《來自CHIME/FRB目錄2的微引力透鏡特征的中等質(zhì)量黑洞證據(jù)》,第一作者是中國長江大學(xué)物理與光電工程學(xué)院的周歡。該研究已發(fā)布在arxiv.org上。
"中等質(zhì)量黑洞是宇宙黑洞層級中缺失的一環(huán),連接著恒星級黑洞和超大質(zhì)量黑洞,"作者寫道。它們也是檢驗所謂"強(qiáng)場引力"的稀有實驗室——在這種區(qū)域,極端引力會嚴(yán)重扭曲時空。然而,"中等質(zhì)量黑洞是一類 notoriously 難以探測的群體,"他們解釋道。
研究人員提出,可以通過快速射電暴的引力微透鏡效應(yīng)來探測中等質(zhì)量黑洞。快速射電暴是一種瞬態(tài)射電波,持續(xù)時間從不到一微秒到約3秒不等。它們來自某種高能天體物理過程,目前尚未被理解或確認(rèn)。"快速射電暴的微透鏡效應(yīng)可以作為探測中等質(zhì)量黑洞的一種干凈而有力的方法,"研究人員解釋道。
加拿大氫強(qiáng)度測繪實驗(CHIME)生成了一份快速射電暴目錄,作者們對其進(jìn)行了分析。他們發(fā)現(xiàn)了兩個可能是中等質(zhì)量黑洞的微透鏡特征。
"在快速射電暴中,最可能包含透鏡信號的是那些具有清晰多峰結(jié)構(gòu)的,"作者寫道。"被微透鏡化的快速射電暴的光變曲線會疊加一個回聲。"
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