“胡吃海喝”的黑洞有多大

北京时间 8 月 14 日消息，天文学家们相信，他们有一个新的办法去计算超大质量黑洞的大小：通过研究这些隐身巨人的进食模式。

长期以来，科学家们一直在关注黑洞吸积盘亮度的闪烁模式。吸积盘是在黑洞引力作用下形成的一个大圆环。但是，研究人员还不能确定到底是什么导致了吸积盘亮度的闪烁。现在，通过研究数十个已知的超大质量黑洞，一组天体物理学家已经确定，吸积盘的闪烁与包裹在其中的黑洞质量有关 —— 科学家们相信，相同的办法也可适用于小很多的天体。

新研究的主要合著者、伊利诺伊大学香槟分校的天文学家沈悦博士在声明中表示：“这些研究结果表明，在吸积过程中导致吸积盘闪烁的过程是很常见的，无论吸积盘中心的天体是一个超大质量黑洞还是质量要轻很多的白矮星。”

▲ 超大质量黑洞周围的吸积盘

为了弄清楚超大质量黑洞的大小与吸积盘闪烁光之间的关系，科学家们先是选择了 67 个超大质量黑洞，根据先前的估算，这些黑洞每一个的质量在 1 万个太阳质量到 100 亿个太阳质量之间。（超大质量黑洞比恒星黑洞要大很多，恒星黑洞由单一恒星引力坍缩形成，质量通常为三到十个太阳的质量。）

当超大质量黑洞的研究数据显示出相关性之后，研究人员决定继续去研究也带有吸积盘的更小天体：白矮星。白矮星是诸如太阳这类恒星爆炸后的致密残余物。

科学家们希望，对于质量介于这两个类别之间的天体，同样的关系也成立。据研究人员称，一个特别有趣的变体可能是中等质量黑洞，因为迄今为止科学家们只发现了一个中等质量黑洞。

研究的另一位主要合著者、伊利诺伊大学香槟分校的天文学研究生科林・伯克说：“既然闪烁模式与吸积盘中央的天体质量之间存在相关性，我们可以利用这种关系来预测中等质量黑洞发出的闪烁信号的模式。”

当智利的薇拉・鲁宾天文台在 2023 年开启一项为期十年的调查时，科学家们将很快拥有一个数据宝库，这些数据中可能隐藏着中等质量黑洞的闪烁数据。

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