利用小黑洞探测大黑洞

导读 一个由苏黎世大学参与的国际天体物理学家团队提出了一种新方法,通过分析附近小型恒星黑洞双星产生的引力波来探测星系中心最大的黑洞对。这...
2024-08-06 11:33:46

一个由苏黎世大学参与的国际天体物理学家团队提出了一种新方法,通过分析附近小型恒星黑洞双星产生的引力波来探测星系中心最大的黑洞对。这项研究发表在《自然天文学》杂志上。

在星系中心发现的超大质量黑洞的起源,仍然是天文学中最大的谜团之一。它们可能一直都是巨大的,并且在宇宙还很年轻的时候就形成了。或者,它们可能随着时间的推移通过吸积物质和其他黑洞而增长。当一个超大质量黑洞即将吞噬另一个巨大的黑洞时,这将发出引力波,即在宇宙中传播的时空中的涟漪。

探测大质量黑洞的挑战

最近,人们探测到了引力波,但这些引力波仅来自恒星残余的小黑洞。探测单个大黑洞对的信号仍然是不可能的,因为目前的探测器对它们发射的极低引力波频率不敏感。计划中的未来探测器,如欧洲航天局牵头的太空任务 LISA,将部分弥补这一缺陷,但探测到质量最大的黑洞对仍然是不可能的。

使用高频来测量低频

由苏黎世大学校友领导的国际天体物理学家团队提出了一个新想法和新方法,通过分析附近小恒星黑洞双星(坍缩恒星的残余物)产生的引力波来探测星系中心发现的最大黑洞对。

这种方法需要一个分贝数赫兹的引力波探测器,将可以发现最大的超大质量黑洞双星,否则这些双星可能仍然无法探测到。

“我们的想法基本上就像收听广播频道一样。我们建议使用来自一对小黑洞的信号,类似于无线电波传输信号的方式。超大质量黑洞是编码在频率调制中的音乐(FM) 中编码的音乐,”这项研究的主要作者雅各布·斯特格曼 (Jakob Stegmann) 说,他以访问学生的身份在苏黎世大学开始了这项工作,后来转到马克斯普朗克天体物理研究所担任博士后研究员。

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