天文学家使用引力透镜和超级计算机来识别这个巨大的黑洞,这是迄今为止发现的最大黑洞之一。
天文学家利用阿尔伯特爱因斯坦预测的时空技巧,发现了迄今为止发现的最大黑洞之一——一个大约是太阳质量 300 亿倍的超大质量怪物。
这个巨大的黑洞潜伏在距离地球 27 亿光年的星系团 Abell 1201 中最明亮的星系中,它被来自背景星系的巨大弯曲光弧所泄露,这个背景星系被黑洞的巨大光晕拉伸和弄脏了 引力场。
发现它的天文学家在一份声明中说,这个宇宙怪兽存在于“我们认为黑洞理论上可以达到的上限”。 但它可能只是团队使用这种技术在夜空中发现的众多宇宙庞然大物中的第一个。 研究人员在 3 月 28 日发表在皇家天文学会月刊上的一篇论文中写道,找到超大质量黑洞只是弄清楚这些野兽如何变得如此之大的第一步。
爱因斯坦的广义相对论描述了大质量物体如何扭曲时空结构。 爱因斯坦解释说,引力不是由看不见的力产生的,而只是我们在物质和能量存在的情况下时空弯曲和扭曲的经验。
反过来,这个弯曲的空间为能量和物质的运动方式设定了规则。 根据广义相对论最著名的预测之一,穿过一个极度弯曲的时空区域的光,也许并不奇怪,会以曲线形式传播——在一个巨大的游乐园镜子中扭曲和扭曲,直到它以被称为爱因斯坦的拉长弧形出现 戒指。 天文学家可以利用这种称为引力透镜效应的效应来探测原本可能看不到的微弱天体。
“我们所知道的大多数最大的黑洞都处于活跃状态,靠近黑洞的物质会升温并以光、X 射线和其他辐射的形式释放能量,”研究作者 James Nightingale,英国达勒姆大学的天体物理学家在声明中说。 “然而,引力透镜使得研究不活跃的黑洞成为可能[它们不进食,因此不产生光],这在遥远的星系中目前是不可能的。”
一旦他们发现了不活动黑洞周围的弯曲光弧,研究人员就利用有关它如何拉伸光的信息来重建黑洞的大小。 使用哈勃太空望远镜拍摄高分辨率图像,并将测量结果输入 DiRAC COSMA8 超级计算机,研究人员模拟了黑洞需要多大的质量才能将光线弯曲到它所具有的程度。
他们发现这个庞然大物的质量高达 300 亿个太阳,比银河系中心的超大质量黑洞大 8,000 倍左右。 迄今为止发现的最大黑洞是 TON 618,大约有 400 亿个太阳质量。
以这种方式研究更大质量的黑洞可以帮助科学家了解这些宇宙巨人如何成长到如此不可思议的大小,并研究这些怪物如何影响宇宙的演化。
Nightingale 说:“这种方法可以让我们探测到更多超出我们本地宇宙的黑洞,并揭示这些奇异物体如何在宇宙时间更远的地方进化。”