天文学家利用引力透镜效应探测中等质量黑洞
一个引力透镜效应的伽马射线爆炸,被命名为 GRB 950830,帮助天文学家探测到一个质量比太阳大55000倍的黑洞。
天文学家们知道,恒星质量的黑洞——密度约为太阳质量的10倍至100倍——是垂死恒星的残余,而质量超过太阳质量10万倍的超大质量黑洞——居住在大多数星系的中心。但是分散在宇宙中的是一些更神秘类型的明显的黑洞。这些中等质量的黑洞质量在100到100,000个太阳质量之间,长期以来一直被认为位于球状星团的核心。然而,它们存在的直接观测特征是难以捉摸的。
新发现的黑洞可能是一个古老的遗迹ーー一个原生黑洞ーー在第一批恒星和星系形成之前在早期宇宙中形成,这些早期的黑洞可能是今天生活在星系中心的超大质量黑洞的种子。这一发现为超大质量黑洞的形成提供了新的线索。虽然我们知道这些超大质量黑洞潜伏在大多数星系(如果不是所有星系的话)的核心,但我们不明白这些庞然大物是如何在宇宙年龄内变得如此巨大的。
由于伽马射线的引力透镜效应,GRB 950830发现了这个新的中等质量黑洞。由一对合并的恒星发出的伽马射线爆发被观测到有一个泄露秘密的"回声",这个回波是由于中间的中等质量黑洞辐射引起的,它弯曲了光线到达地球的路径,所以天文学家看到同一个闪光两次。
为从引力波中探测黑洞而开发的强大软件被用来确定这两次闪光是同一物体的图像。
这一发现有可能帮助科学家们取得更大的进展。利用这个新的候选黑洞,我们可以估计出宇宙中这些物体的总数。我们在30年前就预测到这种可能性,发现一个强有力的例子令人兴奋。
这些发现发表在《自然天文学》杂志上。