苍茫世界中怎么探寻孤立黑洞

放大字体  缩小字体 2019-12-17 17:42:19  阅读:3480 作者:责任编辑NO。邓安翔0215

数百万个黑洞隐藏在咱们的星系中。下面将揭秘地理学家们的寻觅黑洞方案。

是时分去寻觅一切失踪的黑洞了。

这是两位日本天体物理学家提出的观念,他们写了一篇论文,提议寻觅或许存在于咱们银河系的数百万个“孤立黑洞”(IBHs)。

这些黑洞消失在黑私自,吸收星际介质中的物质——恒星间漂浮的尘土和其他物质。但这样的一个进程是低效的,很多的物质以高速被排入太空。研讨人员写道,当这些流出物与周围环境相互作用时,就会发作人类射电望远镜可以探测到的无线电波。假如地理学家可以从银河系其他地方的一切噪音中筛选出这些波,他们或许可以发现这些看不见的黑洞。

研讨人员在他们的论文中写道:“一种查询IBHs的简略办法是通过它们的x射线辐射。”这篇论文没有通过正式的同行评定,并作为预印本在arXiv上发布。

这是怎么回事呢?当黑洞从空间中吸走物质时,物质在其边际加快并构成所谓的吸积盘。当吸积盘中的物质旋转到视界(黑洞的一个不可逆点)时,它会与本身发作冲突,并在这样的一个进程中会释放出x射线。但与超大质量黑洞比较,孤立的黑洞体积较小,因而不会以这种方法发射很多的x射线。它们的吸积盘中没有满足的物质或能量来发作大的x射线信号。曩昔运用x射线对IBHs的研讨也未能得出结论性的成果。

东京大学的Daichi Tsuna和京都大学的Norita Kawanaka在他们的论文中写道:“这些流出物或许会使IBHs在其他波长中被检测到。”“流出物可以与周围物质相互作用,在界面上发作激烈的无磕碰冲击。”这些冲击可以扩大磁场,加快电子,这些电子发射出无线电波长的同步加快辐射。

换句话说,穿过星际介质的流出物会使电子以发作无线电波的速度移动。

“风趣的论文”荷兰莱顿大学的天体物理学家西蒙·波蒂吉斯·兹瓦特说,他并没有参加Tsuna和Kawanaka的研讨,但也研讨过关于IBHs问题,也被称为中等质量黑洞(IMBHs)。

波特吉斯·兹瓦特解说说道,IBHs被认为是地理学家可以检测的两种类型黑洞之外“缺失的环节”,这两种黑洞中恒星质量黑洞的体积或许是太阳的2到100倍巨细,而超大质量黑洞就像庞然大物生活在星系的中心,体积是太阳的数十万倍。

恒星质量黑洞偶然可以在有规矩恒星的双星体系中被探测到,由于双星体系可以发作引力波,伴星可以为大型x射线爆破供给燃料。而超大质量黑洞的吸积盘释放出很多能量,地理学家可以探测到,乃至拍照到它们。

可是处于这两种类型之外的IBHs更难检测。太空中有一些天体,地理学家置疑或许是IBHs,但这些成果是不确定的。在曩昔的研讨中,包含2017年宣布在《皇家地理学会月刊》(Monthly of the Royal Astronomical Society)杂志上的一篇论文(论文作者之一波蒂吉斯·兹瓦特[Portegies Zwart])标明,或许有数百万颗黑洞隐藏在世界之中。

图解:坐落M87中心的超大质量黑洞,推估质量达太阳的数十亿倍。这是人类史上第一张直接对黑洞观测的地理印象,由事情视界望远镜所拍照,宣布于2019410日。

Tsuna和Kawanaka写道,对IBHs进行无线电查询的最佳观测手法或许是运用平方公里阵列射电望远镜(SKA),这是一种多部件无线电望远镜,将在南非和澳大利亚制作。它将有一个1平方公里(0.39平方英里)的无线电波搜集区域。研讨人员估量,在2020年SKA方案处于第一个概念验证阶段,至少可以探测到30个IBHs发射的无线电波。他们写道,沿着这条路走下去,完好的平方公里列阵射电望远镜(方案在2020年中期建成)应该可以探测到700颗卫星。

图解:大麦哲伦云面前的黑洞(中心)的模仿视图。请留意引力透镜效应,然后发作两个扩大,以星云最高处歪曲的视界。银河系星盘出现在顶部,歪曲成一个弧形。

他们写道,SKA不只应该可以发现来自这些IBHs的无线电波,并且还应该可以精确地估量到其间许多IBHs的间隔。当那一刻到来的时分,终究,一切这些消失的黑洞都将开端显露出来。

参考资料

1.WJ百科全书

2.地理学名词

3. livescience-Rafi Letzter-J.Smiley

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