终于发现介于较小黑洞和超大黑洞之间的罕见“中等质量黑洞”_深度崩坏星穹快报最新消息 但他们对黑洞却知晓得不少

总算察觉介于较小黑洞和超大黑洞之间的少见“中等品质黑洞”
（神秘的地球uux.cn报导）据cnBeta：外媒报导，尽管科学家们最近才能捕捉到黑洞的图像，但他们对黑洞却知晓得不少。这些密度极高的天体会吸收任何靠其很近的天体，它们是大多数星系的中心，至少天文学家是深度崩坏星穹快报这样觉得的。另外当下已知的是黑洞有两种类型：规范版（较小版）的品质被觉得是太阳的5到100倍；另一个版次是超大品质版，其品质是太阳的1000倍以上。
那么介于这两者之间的有没有其他类型的黑洞呢？天学家们或许总算找到了答案。
“中等品质黑洞”已然躲避天文学家很长时间了，但他们得知这样的黑洞一定存在于某个地方，事实证明，找到这样一个黑洞是一个难以置信的考验。如今，探究人员在观察了数十亿光年之外的两个黑洞合并的另外相信他们已然察觉了一个中等品质黑洞的诞生。
经由运用地球上三个天文台的资料，探究人员察觉了两个品质分别为地球85倍和66倍的黑洞。相对而言，这两个黑洞都较小，但在它们合并后则形成了一个介于规范品质和超大品质黑洞之间的未来可期专题黑洞。
这些观测都是经由引力波开展的，而引力波需要耗费70亿年才到达地球。这是一段难以置信的距离，所以察觉这一现象的科学家们显然感到相当得兴奋。
尽管这是足以令人疯狂的察觉，但如今仍有许多待解的难题，其中最重大的是为什么中等品质的黑洞在太空中如此少见。所谓的“黑洞沙漠”在较小黑洞和超大品质黑洞之间是相当空的，探究人员想找出其中的缘由。有一种理论觉得，一旦黑洞达到一定的大小，它们就会着手以更快的速度吞噬更多的物质，进而不久就会变成超大品质黑洞。但就当下而言，这种阐释仍只算是一种有依据的猜测。
有关报导：“不或许品质”黑洞被察觉，探测到迄今最强引力波源
（神秘的地球uux.cn报导）据科研圈：引力波探测器LIGO/Virgo察觉了一个142倍太阳品质的黑洞，这是天文学家首次观测到中等品质黑洞，也是年底快速安卓版本，适合发朋友圈当下借助引力波观测到的最大的黑洞。
这个黑洞由两个品质分别为85倍和65倍太阳品质的黑洞合并而成，这也对当下的黑洞形成理论提出了考验，由于理论预测85倍太阳品质的黑洞是不或许存在的。
有关探究今日在《物理留言快报》（Physical Review Letters）和《天体物理学期刊通讯》（Astrophysical Journal Letters）发表，这一察觉将合作我们更好地认识位于一些星系中央的超大品质黑洞。
看似空旷无垠的宇宙中，实际上充满了引力波弦音普通的回响。引力波由极端天文物理现象形成，在时空中激起圈圈涟漪，就像宇宙中的铃铛将声音研究出去一样。这一次，探究人员听闻了一声巨响。
这次事情是使用引力波观测到的规模最大的黑洞合并事情，其形成的142倍太阳品质黑洞也是第一个被清晰探测到的中等品质黑洞（即品质为太阳品质的100倍至1000倍的黑洞）。这个黑洞由两个品质分别为85倍和65倍太阳品质的黑洞合并而成，这也对当下的黑洞形成理论提出了考验：依据当下理论，85倍太阳品质的黑洞不或许存在。
这个引力波通讯于2019年5月21日分别被位于美国的激光干涉引力波天文台（LIGO）和位于意大利的Virgo干涉仪探测到，所以探究人员将其命名为GW190521。详细票房排行一览
今日，LIGO和Virgo科学家团队在海外期刊上发表两篇论文，报表对该通讯对探究成果。一篇发表于《物理留言快报》（Physical Review Letters），详尽叙述了引力波通讯的察觉过程；另一篇发表于《天体物理学期刊通讯》（The Astrophysical Journal Letters）上，研究了通讯的物理性质和天文物理学价值。
令人疑惑的品质空缺
此前，天体物理学家观测到的所有黑洞可以分为两类：恒星级黑洞和超大品质黑洞。恒星级黑洞品质为太阳品质的几倍至几十倍，普通觉得是品质大的恒星死去后形成的；而超大品质黑洞的品质达到太阳的几百倍、几千倍乃至数十亿倍，在银河系的中心就存在一个这样的黑洞。但是，释放这一引力波通讯的最后黑洞品质为太阳品质的142倍，处在恒星级黑洞和超大品质黑洞之间。
依据恒星演化物理，恒星的核中的光子和气体形成向外的压力，平衡了促使横行物质向内的重力，从而维持稳定状态，例如太阳。而当恒星内部的重元素原子（例如铁）发生聚变后，它将无法形成能够支撑外层的压力。而当向外的压力小于重力时，恒星会在自身重量的作用下坍塌，发生核坍缩超新星爆炸（core-collapse supernova），进而形成黑洞。
这个过程可以阐释130倍太阳品质的恒星如何形成最高为65倍太阳品质的黑洞。但针对更重的恒星来说，对不稳定性（pair instability）现象也是要考虑的因素。当恒星核中的光子能量极高时，它们会形成电子和反电子对。这些正反电子对形成的压力比光子小，使得恒星更不稳定，更轻松发生引力坍缩，进而形成足以摧毁一切的剧烈爆炸。即便是品质更大的恒星，比如200倍太阳品质，最后也会坍缩变成至少为太阳品质120倍的黑洞。所以，坍缩的恒星不会形成品质在太阳品质65倍至120倍之间的黑洞，这个范围称为对不稳定性空缺（pair instability mass gap）。
但是如今，发出GW190521引力波通讯的两个黑洞里较重的一个品质为太阳品质的85倍，是当下为止探测到的第一个品质落在这一区间的黑洞。
Virgo成员、来自法国全国科学探究中心（CNRS）的探究员Nelson  Christensen强调：“我们观察到了品质落在这个区间的黑洞，这个事实足以使很多天文物理学家抓耳挠腮，使用去探究这些黑洞的起源。”
一种或许性是第二篇文章谈及的分级合并（hierarchical merger）：在相互接近并发生合并之前，两个原始黑洞分别由更小的两个黑洞合并而成。
“这个天文物理事情引发的疑问比它回答的难题要多，”加州理工学院物理学教授、LIGO成员Alan Weinstein说，“从探索和物理学的角度看，这是件令人激动的事。”
强大的通讯
此通讯持续时间极短，还不足0.1秒。探究人员推测，GW190521引力波通讯来自距地球5吉秒差距（gigaparsec）外的星系，反映了宇宙年龄相当于当下一半时的状态，历程了70亿年的旅程才抵达地球。这也是当下探测到的最遥远的引力波源。
至于通讯的来源，科学家依据先进的计算建模工具，推测GW190521最有或许是具有特别性质的双黑洞合并时形成的通讯。当下为止，差不多所有证实的引力波通讯均来自于双星合并，含有双黑洞合并和双中子星合并。
LIGO-Virgo团队还分别测量了这两个黑洞的自转状况，察觉随着黑洞旋转着相互靠近，它们各自的自转轴或许会偏离轨道的轴向。当这两个庞然大物不断旋转着相互靠近时，轴的错位会导致它们的轨道摇摆不定，或者说发生进动。
这次合并形成了一个品质更大的黑洞，品质约为太阳的142倍，可以以引力波的形式向宇宙释放出相当于太阳品质8倍的巨大能量。Christensen强调：“这和我们通常探测到的啁啾声普通的通讯不一样。”和LIGO于2015年第一次探测到的引力波对比，“这个通讯如同一声巨响，是LIGO和Virgo当下为止察觉的最强大的通讯源。”
“意料之外”
LIGO项目由美国全国科学基金会（NSF）资助，其装置由一对长4千米的干涉仪构成。“LIGO再次给我们带来了惊喜。不只仅是由于它探测到了尺寸难以阐释的黑洞，更由于它用的技术并不是特意为探究星系合并而设计的，” NSF引力物理项目主任Pedro Marronetti点评道，“这点价值重大，它向我们展示了仪器具有探测到来自人类未预见的天文物理事情通讯的能力。LIGO告诉我们它可以观测我们意想不到的现象。”
当LIGO和Virgo  探测器探测穿过地球的引力波通讯时，自动检索程序会梳理输入资料，寻找探究人员感兴趣的通讯。检索方法有两种：一是用算力寻找或许由两个致密星体构成的操控系统形成的资料模式，二是更普遍的“突发检索”（burst searches），寻找一切异常的通讯。
LIGO成员、麻省理工学院（MIT）物理学助理教授Salvatore Vitale 把寻找特定模式的算力比喻成“用梳子穿过资料，总会捕捉到一些特定形状的东西”，而突发检索是一种更为通用的方法。
在GW190521通讯的察觉中，正是第二种方法挑选出了更清晰一点的通讯，察觉这种引力波来自除双星合并以外其他来源的或许性很小。
“断言我们察觉新东西的门槛很高，”Weinstein强调，“我们一贯遵循奥卡姆剃刀原则：阐释越简易越好，就GW190521通讯而言，最好的阐释便是双黑洞（合并）。”
但是，假如这次的引力波通讯来自于一个全新的天体呢？这是个令人着迷的前景，在发表的文章中，科学家们也简短地考虑了其他或许的引力波源。比如它或许是由银河系的某颗正坍塌的恒星发出的，或者来自宇宙早期形成的弦。可是这些假说对资料的吻合度并不如双黑洞合并假说。
“自从LIGO投入使用以来，所有可信度高的观测均为黑洞或中子星的碰撞。” Weinstein还强调，“在这个现象中，我们的确认表明它有或许不是一次这样的碰撞。尽管这一现象与具有独特品质的双黑洞合并事情相一致，其他阐释不被看好，它仍使我们增强了自信。这是件令人兴奋的事。由于我们都盼望着找到新事物，渴望察觉意料之外的现象来对我们已有的知识提出考验。而这个天文察觉就做到了这点。”