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缺失的环节:中等大小的黑洞在哪里?

虽然黑洞的质量很小,但太阳的质量却有数百万太阳,科学家们却困惑地发现,在这两个极端之间很少有质量。新的工作可能会提出一个原因。Ute Kraus/Wikipedia,CC BY-SA,

数十年来,天文学家探测到质量相当于几个太阳或数百万太阳的黑洞,但两者之间缺少联系的黑洞一直未能被发现。现在,一项新的研究表明,由于黑洞增长的速度,这种中等质量的黑洞可能不存在于现代的宇宙中。“KDSPE”“KDSPs”科学家认为恒星质量黑洞——当太阳巨星死亡并自灭时,其质量是太阳质量的几倍。多年来,天文学家在附近的宇宙中发现了大量恒星质量黑洞,在2010,研究者们发现了被称为“局部”星系的附近星系团之外的第一个黑洞。与所谓的超大质量黑洞相比,它们是微小的,它们是太阳质量的数百万到几十亿倍,形成了大多数星系(如果不是全部)的核心。迄今为止发现的最古老的超大质量黑洞包括在2015中发现的一个黑洞,其质量约为120亿个太阳质量,在宇宙只有约8亿7500万年的时间内就存在。这一发现和其他一些发现表明,许多黑洞诞生于时间的黎明,那时宇宙更小,物质更集中,使它们更容易形成和成长。[无法逃脱:潜入黑洞(信息图表)]

对于黑洞如何达到超大质量周长并影响其周围的宇宙仍不确定。因此,天文学家希望分析大约100到10000个太阳质量的中等质量黑洞,他们认为这些黑洞将成为恒星质量和超大质量黑洞之间的中间阶段。

然而,虽然天文学家已经发现了一些潜在的中等质量黑洞,但证据仍然存在以色列Rehovot的Weizmann科学研究所的天体物理学家Tal Alexander和新泽西普林斯顿的高级研究所的Ben Bar说:

现在这些研究人员认为缺少这些缺失的联系可能是由于黑洞的增长速度。他们在6月19日的《自然天文学》杂志上详细介绍了他们的发现。近年来,科学家们发现了十几个黑洞吞噬恒星的例子。如果黑洞仅仅通过消耗恒星和致密致密的物体(如白矮星和中子星)而不是巨大的气体云或暗物质来增长,研究人员估计,黑洞仍将以每10000年一个太阳质量的相对恒定速率增长。(如果它们能吃掉气体或暗物质,它们的增长速度可能会更快,但有关早期宇宙中这类物质的数据还有待商榷。)

虽然每10000年一个太阳质量似乎不是特别快,但这意味着即使是一个恒星质量的黑洞,在10年后也可能完全超过中间质量阶段十亿年。相比之下,宇宙大约有138亿年的历史。“KDSPE”“KDSPs”这些发现表明,超大质量黑洞的种子是在星系早期形成的,在物质密度更大的时候,“禁止或告诉太空”。这些种子在大爆炸之后已经超过了中等质量阶段16亿到22亿年,“一些甚至大部分黑洞可能更早地超过了超大质量黑洞的质量阈值,亚力山大对太空说:“KdSPE”“KDSPs”,虽然研究人员说,中等质量黑洞可能存在于致密的区域,如球状星团,但仍然难以识别,因为落入物体的光是“不壮观的”,还有其他物体可以产生它。亚历山大说,

代替“终极wa”“发现和识别中等质量黑洞并不是通过光的发射,而是通过引力波的发射,”亚历山大说。引力波是结构空间和时间中的涟漪,亚历山大说,目前计划于2034年进行的进化激光干涉空间天线(ELISA)任务可以探测到“两个中等质量黑洞结合在一起时”产生的引力波,

在Twitter@cqchoi上跟踪Charles Q.Choi。关注我们@Spacedotcom、Facebook和Google+。关于太空的原始文章。“

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