宇宙早期爆发所产生的光畸变揭示了一个中等质量黑洞存在

2021-03-31 10:50:32来源：科技日报

据英国《自然·天文学》杂志29日发表的一项最新发现，天文学家团队在数千个γ射线暴中寻找“引力透镜”，最终利用宇宙早期的一次爆发所产生的光畸变揭示了一个中等质量黑洞(IMBH)存在。该结果将为理解黑洞的形成以及小质量黑洞如何成为超大质量黑洞带来关键性启示。

众所周知，黑洞无法直接观测，但科学家可以通过间接方式得知其存在与质量，并且观测到它对其他事物的影响。利用天体被吸入之前、因黑洞引力带来的加速度摩擦而放出x射线和γ射线的“讯息”，就可以获取黑洞存在的讯息。

在所有规模黑洞中，中等质量黑洞被认为是小质量黑洞向大质量黑洞演化的一个中间点，但能证明它们存在的观测证据一直以来都极其罕见，而且也都不是决定性的证据。

鉴于此，澳大利亚墨尔本大学帕克维尔校区科学家詹姆斯·派恩特、雷切尔·韦伯斯特等人的研究团队，详细分析了数千个γ射线暴(恒星剧烈坍缩或两颗恒星并合后的爆发，会产生强烈光线)，并从中寻找引力透镜的迹象。引力透镜是指某个天体(作为透镜)拦截了来自这些遥远爆发的光线并使其发生畸变，从而产生了能在不同时间点观测到的多个像。

研究人员表示，这种时延对于分辨黑暗“天体”的存在十分重要，否则这些天体将一直不被看见。终于，团队发现了一个显示引力透镜证据的γ射线暴事件，并估计该居间天体的质量约为几万倍太阳质量，因此判断极有可能是个中等质量黑洞。

中等质量黑洞长期以来都是理论预测的黑洞。但在天文学研究领域，测量有多少中等质量黑洞存在，将为理解黑洞的形成以及它们如何随时间生长提供重要线索。目前仍需开展进一步研究和探测，以理解这些神秘黑洞的丰度以及它们对于其他黑洞族演化的影响。

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时空在大质量天体附近会发生畸变，光线经过大质量天体附近时会发生弯曲，这就是引力透镜效应。天文学家将γ射线暴当做光源，寻找那些可能的畸变。这次让他们发现可能的中等质量黑洞的γ射线暴，来自宇宙30亿岁时的一次爆发，天文学研究成果总让人感慨。毕竟，宇宙深远，时间漫长。那些人类能观测到的，都是如今已经寂灭的。因为距离，发生在宇宙中的往事仿佛都被放进了时间胶囊，漂流千万年甚至上亿年，再到人类面前，成为那些解开科学之谜的关键线索。(记者张梦然)

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