为什么望远镜看不到巨大的黑洞?科学家认为他们已经解开了谜团

目前为止 , 光学望远镜只能间接地观测到一定尺寸范围内的黑洞 。 一些大质量黑洞只能靠引力波探测器探测到 。 为什么不能用传统方法发现大质量黑洞?
为什么望远镜看不到巨大的黑洞?科学家认为他们已经解开了谜团
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2015年 , LIGO探测器首次记录到了引力波 。 它们来自两个质量 , 相当于几十个太阳质量的黑洞的碰撞 。 这一事件震动了宇宙 , 毫不夸张地说 , 引力波在其路径上拉伸和收缩时空 , 以及天文学和物理学的世界 。 引力波的存在早在一个世纪前就被相对论预言了 , 这最终被证明是正确的 。
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科学界对此感到震惊还有另一个原因 , 如此大的黑洞以前从未见过 , 虽然这些物体是看不见的(因此得名) , 但你可以看到物质落入它们的闪光 , 甚至可以看到它们如何吞噬恒星 。 你也可以从附近恒星的运动推断它们的存在 , 这种用望远镜进行的观测发现了最多是质量相当于20个太阳的黑洞 。
在过去的六年中 , LIGO和Virgo探测器定期记录引力波 , 这些是望远镜能观测的更大质量的黑洞碰撞 。 荷兰空间研究所(SRON)的一组天文学家认为他们已经找到了这个谜题的解释 , 它正在《天体物理学杂志》上发表一篇关于这个主题的论文 。
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巨大的黑洞会停留在原地
黑洞是由大质量恒星坍缩形成的 , 因为这不是一种剧烈的现象 , 所以这样的物体会停留在恒星曾经停留过的地方 。 因此 , 大多数大质量黑洞一定在我们银河系的圆盘上 , 光学望远镜会用银河气体和尘埃遮住它们 。
另一方面 , 质量较小的黑洞是在超新星爆炸中形成的 。 这些是剧烈的现象 , 导致新形成的黑洞获得动量 。 它们中的一些是从银河系圆盘的平面中弹出的 。 它们更容易观察 , 因为没有东西阻挡它们 。
探测器探测大质量黑洞之间的碰撞产生的引力波 , 因为这种碰撞会产生更强的波 。 质量较小的物体碰撞产生的较弱的波会轻易地逃脱它们 , 更灵敏的探测器(计划将来使用)也能探测到质量较小的黑洞的碰撞 。
为什么望远镜看不到巨大的黑洞?科学家认为他们已经解开了谜团】此外 , 物体质量越大 , 有稳定的轨道环绕它(而不是落在它上面) , 这使得探测大质量黑洞变得更加困难 。 那些间接让它们被发现的恒星的轨道距离它们更远 。
韦伯望远镜调查是否有大质量黑洞隐藏在银河系的圆盘中
在接下来的几个月里 , 韦伯太空望远镜将进入轨道 , 这将使科学家能够检验所有这些假设 。 它还将记录红外波 , 这些波被灰尘和气体保留得更少 。
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这也是第一次有可能确定位于银河系平面上的几个“候选黑洞”的质量 。 光学望远镜 , 观察可见光 , 没有这种能力观察黑洞 。
镜子的巨大尺寸将使韦伯望远镜能够观测到银河系圆盘中 , 小型望远镜无法观测到的数百万颗恒星 。 重要的是 , 观测将从太空进行 , 这样它们就不会受到地球大气层发射的红外辐射的干扰 。