为什么说中等黑洞的碰撞可能是大型黑洞的重要成因？一起来看看吧！
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一个遥远的刚产生的黑洞可能意味着一个距离更近、质量更大的黑洞的存在 ， 这是这些黑洞中的一部分 ， 然而事实证明 ， 这些更大的黑洞非常难以找到 。
我们所知的黑洞一般有三类 。 一种是当一颗大质量恒星爆炸或两颗超高密度中子星相撞时产生的 。 它们的质量大约是太阳的5到50倍 ， 所以我们称它们为恒星质量的黑洞 。
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超大质量黑洞是第二类 ， 常发现于星系中心 ， 质量是太阳的数百万倍或数十亿倍（就像最近观测到的M87中著名的那个） 。
在这两者之间应该有一类 ， 称为中等质量黑洞（或IMBH） 。 它们的质量是太阳的几百倍到几十万倍 。 有大量证据表明它们是存在的——例如 ， 对矮小星系的观察表明 ， 一些矮小星系的规模较大 ， 而另一些矮星系似乎是潮汐扰乱事件背后的罪魁祸首 ， 因为黑洞将恒星撕成碎片并将其吞噬——但很难找到确切的证据 。
寻找它们的一个有趣的方法是通过引力透镜 。 如果来自遥远物体的光在到达地球的途中经过一个大质量物体（我们把这个物体称为透镜；一般来说 ， 它是一簇星系团 ， 但黑洞也可以成为替代品） ， 质量会扭曲光线通过的空间 ， 从而改变它的行为 。 在图像中 ， 我们可以看到环绕着远源的环、弧和斑点 ， 所有这些都是由巨大的透镜造成的海市蜃楼 。
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另一种透镜效应可以使我们观测到 ， 如果光来自瞬变 ， 即一种短暂的事件 ， 如爆炸 。 光从这个事件向各个方向发射 ， 其中一些是直接传给我们的 。 但是 ， 如果在我们和爆炸之间的某个地方有一个透镜状的物质 ， 它的引力会扭曲路径 ， 将原本可能看不到的一点光线弯曲到我们身上 。 它必须走一段更长的路才能到达我们身边 ， 所以我们会再次看到同样的爆炸 ， 只不过延迟了一段时间 。
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在这项新的工作中 ， 科学家们观察了伽马射线爆发 ， 这是一种当恒星质量的黑洞诞生时发生的惊人的巨大爆炸 。 这些时间或短（持续大约2秒 ， 通常是从中子星合并时开始）或长（大于2秒 ， 长达几分钟 ， 当一个大质量恒星爆炸 ， 其核心坍塌形成黑洞时） 。
爆发和瞬变源实验（BATSE）是康普顿伽马射线天文台（Compton Gamma Ray Observatory）上的伽马射线探测器 ， 该天文台于1991年至2000年在地球轨道上运行 。 在它的一生中 ， BATSE经历了2700次伽马射线爆发 ， 这是一个巨大的数字 ， 大约每天一次 。 科学家们仔细梳理了所有这些数据 ， 寻找那些似乎在延迟一段时间后重复出现的数据 。
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在所有的行星中 ， 他们发现了一颗：伽玛暴950830 ， 它是1995年8月30日爆发的 。 这是一次短暂的伽马射线脉冲爆发 ， 持续了大约0.2秒 。 然而 ， 0.4秒后 ， 科学家们就观测到了第二个脉冲 。 它在四个不同的能量通道中被检测到（类似于可见光中的颜色）；虽然脉冲的形状在四个通道中与预期的不同 ， 但在每个通道中 ， 第二个脉冲的形状几乎与看到的第一个脉冲的形状完全相同 。
这听起来确实非常像引力透镜 ， 像是实际爆发的回声 。 从统计学上看 ， 他们发现这不是假警报的可能性超过99%；也就是说 ， 这是一个真正的引力透镜事件 。
第二个脉冲到达的延迟可以用来计算透镜黑洞的质量 。 这实际上相当复杂 ， 取决于事件的几何形状（黑洞距离我们和爆炸之间的分界线有多远） ， 以及到黑洞和透镜爆炸的距离 。 但他们发现黑洞的最大质量是太阳的55000倍 。 如果它距离更远 ， 它的质量就不那么大 ， 但它基本上不可能离得太远 ， 以至于质量下降到恒星质量范围内 。
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换句话说 ， 这看起来非常像一个中等质量的黑洞 。
考虑到这种现象非常罕见（2700次爆发中只有一次） ， 他们估计每百万立方光年的太空中大约有65次这样的IMBH 。 我知道这是一个很难摸索的单位 ， 但换一种说法是 ， 他们认为在银河系大约500万光年的范围内 ， 应该有大约4万个这样的IMBH(所以这包括了我们附近的几个星系) 。
目前的结果看来还不错 ， 也许我们很快就能找到更多 。 他们估计 ， 其他天文台数据库中可能存在另一次这样的透镜状爆发的可能性为50% ， 因此可能会发现第二次 。
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我们认为IMBH可能是超大质量黑洞的种子；在早期宇宙中 ， 中等质量的黑洞可能首先形成 ， 然后相互碰撞或吞噬物质而迅速生长 。 这仍然是宇宙学中最大的悬而未决的问题之一 ， 因此理解IMBH的作用是至关重要的 。
但首先我们需要明确地找到它们 ， 这样我们就可以用各种方法来研究它们 。 我怀疑我们已经非常接近做到这一点了 。
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BY: syfy
FY: 罗导
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