一項(xiàng)新研究提出了光特征來檢測黑洞合并

引力波探測器正在宇宙中以每周一的速度發(fā)現(xiàn)黑洞合并。如果這些合并發(fā)生在空曠的地方，研究人員將看不到確定它們發(fā)生在哪里的相關(guān)光。然而，由美國自然歷史博物館和紐約城市大學(xué)(CUNY)的科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的《天體物理學(xué)雜志快報(bào)》上的一項(xiàng)新研究表明，如果發(fā)生碰撞，研究人員也許最終可以看到黑洞合并產(chǎn)生的光。在有氣體的情況下。

論文作者巴里·麥可南(Barry McKernan)說：“有了輕巧的簽名，天文學(xué)家就可以輕松地查明這些合并的宇宙位置，并比目前可能的情況更詳細(xì)地研究它們。”美國紐約市立大學(xué)曼哈頓社區(qū)學(xué)院所在地，紐約市立大學(xué)研究生中心的教職員工。

當(dāng)大量恒星死亡時(shí)，形成黑洞。黑洞就像沉入地球上河流中的稠密物體一樣，往往沉入重力最強(qiáng)的星系區(qū)域。據(jù)信，在更大的，單個的，超大質(zhì)量的黑洞潛伏在星系的中心，大量的黑洞積聚。

如果各個小黑洞在繞軌道運(yùn)行時(shí)彼此足夠靠近，則它們的相互引力使它們能夠配對并彼此繞行，同時(shí)還繞過中心的超大質(zhì)量黑洞。但是第二次隨機(jī)接近又遇到另一個小黑洞，很容易將這種配對分開。

論文的合著者KE Saavik Ford說：“所以黑洞在跳舞，形成并打破了伙伴關(guān)系，但彼此之間的距離很少，無法合并。” KE Saavik Ford也是博物館天體物理系的研究員，也是該學(xué)院的教授。美國紐約市立大學(xué)曼哈頓社區(qū)學(xué)院校區(qū)，紐約市立大學(xué)研究生中心的教職員工。“如果合并確實(shí)發(fā)生，它將在黑暗中發(fā)生，而沒有關(guān)聯(lián)的光明。”

如果大量氣體掉落到中央超大質(zhì)量黑洞上，則此圖會發(fā)生變化。這將產(chǎn)生一個明亮的氣體盤，該氣體盤將許多黑洞籠罩在中央超大質(zhì)量黑洞周圍，并改變其軌道。一旦進(jìn)入磁盤，氣體就會拖入黑洞，從而使它們旋轉(zhuǎn)成更靠近中心的超大質(zhì)量黑洞。如果較小的黑洞彼此足夠靠近，則氣體會很快將它們驅(qū)使在一起，從而引起合并和引力波爆發(fā)，這可以通過美國和歐洲的激光干涉儀重力波天文臺(LIGO)進(jìn)行檢測。基于處女座的探測器。

福特·麥克爾南，福特以及加州理工學(xué)院，愛丁堡大學(xué)，哥倫比亞大學(xué)和佛羅里達(dá)大學(xué)噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的合作者所做的新工作表明，有可能看到黑洞合并對天然氣的影響磁盤。這個想法：一旦黑洞合并，它們通常會經(jīng)歷高速踢動(大約每秒50公里/每小時(shí)112,000英里)。附近的天然氣試圖追隨合并產(chǎn)品，但會猛擊進(jìn)入相鄰的盤狀氣體，從而引起電擊。如果集氣盤足夠薄，可以讓光線逸出，則可以通過望遠(yuǎn)鏡的天空勘測來檢測到?jīng)_擊光。對于大質(zhì)量的黑洞合并，檢測到已經(jīng)很亮的磁盤上發(fā)出沖擊輝光的可能性最佳，圍繞較小質(zhì)量的中心黑洞。釋放輝光的時(shí)間范圍可以幫助天文學(xué)家將黑洞合并與盤狀氣體的隨機(jī)變化區(qū)分開。

共同作者說：“ LIGO開辟了一種全新的方式，讓我們可以'聽到'兩個黑洞如何合并為一個洞;如果我們正確的話，現(xiàn)在很可能有一種方法可以看到這些否則看不見的事件的發(fā)生，”愛丁堡大學(xué)的尼古拉斯·羅斯(Nicholas Ross)。“這將對我們研究黑洞和觀測宇宙學(xué)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。”

加州理工學(xué)院的合著者馬修·格雷厄姆(Matthew Graham)補(bǔ)充說：“我們有很多望遠(yuǎn)鏡，例如ZTF [Zwicky瞬變設(shè)施]，現(xiàn)在每天晚上覆蓋大范圍的天空。如果有光學(xué)對應(yīng)物，我們應(yīng)該看到它;如果我們再也找不到任何有趣的東西了。”