科学探索|科学家们揭开黑洞天文学中神秘的缺失环节( 二 ) 科学家们揭开黑洞天文学中神

令人惊讶的是，这些“巨无霸”在宇宙的早期阶段就存在了。“就宇宙的历史而言，你必须把所有这些质量弄到一个非常小的体积里，而且要做得非常快， ”贝斯特说。
研究人员知道，在大爆炸之后，宇宙开始成为一团不断膨胀的原始物质。对宇宙背景辐射的研究表明，最终成团的物质聚集在一起形成了恒星。然而， “形成一个大到10亿太阳质量的黑洞的过程还没有被完全理解， ”贝斯特说。
中等质量黑洞
虽然对超大型黑洞的研究正在进行中，但荷兰奈梅亨的拉德堡德大学的天文学家Peter Jonker博士对中等规模的黑洞的形成很感兴趣。
他正在通过imbh项目研究中等质量黑洞（IMBH）的可能存在。他指出，从宇宙只有6亿年的时候就已经观察到了超大质量黑洞。科学家估计宇宙的整体年龄约为138亿年。
Jonker说：“宇宙一开始就像一个均匀的‘物质汤’ ，那么你是如何在很短的时间内得到重量为太阳质量十亿倍的团块的呢？”

文章图片

虽然超大质量黑洞可能会将类似太阳的恒星（称为白矮星）整个吞噬掉，但IMBHs应该足够强大，只能将它们撕碎，发出显眼的能量闪光。
“当一颗紧凑的恒星，即白矮星，被撕裂时，它只能被中等质量的黑洞撕裂， ”Jonker说。“超大质量黑洞将它们整个吞噬掉。有强烈的迹象表明，中等质量的黑洞就在那里，但目前还没有证据。”
他正在寻找强烈的X射线能量的闪烁，以表明中间黑洞的存在。问题是，当检测到信号时，强烈的闪光只持续几个小时。这意味着数据到达的时间太晚，无法将光学望远镜转向光源进行观测。
Jonker说：“这种情况每一个星系一万年才发生一次，所以我们还没有在我们的银河系中看到一个。”
Jonker还试图观察两个黑洞旋转和合并的预期结果，然后发出引力波，撞击附近的星星。然而，要辨别这些被颠簸的恒星，需要强大的天基望远镜。
X射线闪烁
2013年发射的Gaia卫星正在提供一些帮助，但是一个名为Euclid的计划任务将拍摄更高分辨率的图像，并可能帮助Jonker证明IMBHs的存在。这颗卫星原定由俄罗斯火箭发射；现在将由欧洲阿丽亚娜6号火箭发射，但稍有延迟。
尽管如此，一颗小型卫星--中国主导的爱因斯坦探针卫星--计划于2023年发射，并将寻找可能标志着中等质量黑洞的X射线能量的闪光。爱丁堡的邓肯说，对中等质量黑洞的搜索与他自己的探索相联系。他说：“它有可能帮助我们解决超大质量黑洞来自何处的问题。”
现在，物理学家依靠量子理论和爱因斯坦的方程来描述宇宙的运作方式。然而，这些不能成为最后的发言权，因为它们不能很好地结合起来。
“引力理论在黑洞附近崩溃了，如果我们对它们进行足够密切的观察， ”Jonker说， “我们的期望是，我们将发现与理论的偏差，并在理解物理学如何工作方面取得重要进展。”