一項新研究提出了光特征來檢測黑洞合并

引力波探測器正在宇宙中以每周一的速度發(fā)現黑洞合并。如果這些合并發(fā)生在空曠的地方，研究人員將看不到確定它們發(fā)生在哪里的相關光。然而，由美國自然歷史博物館和紐約城市大學(CUNY)的科學家領導的《天體物理學雜志快報》上的一項新研究表明，如果發(fā)生碰撞，研究人員也許最終可以看到黑洞合并產生的光。在有氣體的情況下。

論文作者巴里·麥可南(Barry McKernan)說：“有了輕巧的簽名，天文學家就可以輕松地查明這些合并的宇宙位置，并比目前可能的情況更詳細地研究它們。”美國紐約市立大學曼哈頓社區(qū)學院所在地，紐約市立大學研究生中心的教職員工。

當大量恒星死亡時，形成黑洞。黑洞就像沉入地球上河流中的稠密物體一樣，往往沉入重力最強的星系區(qū)域。據信，在更大的，單個的，超大質量的黑洞潛伏在星系的中心，大量的黑洞積聚。

如果各個小黑洞在繞軌道運行時彼此足夠靠近，則它們的相互引力使它們能夠配對并彼此繞行，同時還繞過中心的超大質量黑洞。但是第二次隨機接近又遇到另一個小黑洞，很容易將這種配對分開。

論文的合著者KE Saavik Ford說：“所以黑洞在跳舞，形成并打破了伙伴關系，但彼此之間的距離很少，無法合并。” KE Saavik Ford也是博物館天體物理系的研究員，也是該學院的教授。美國紐約市立大學曼哈頓社區(qū)學院校區(qū)，紐約市立大學研究生中心的教職員工。“如果合并確實發(fā)生，它將在黑暗中發(fā)生，而沒有關聯的光明。”

如果大量氣體掉落到中央超大質量黑洞上，則此圖會發(fā)生變化。這將產生一個明亮的氣體盤，該氣體盤將許多黑洞籠罩在中央超大質量黑洞周圍，并改變其軌道。一旦進入磁盤，氣體就會拖入黑洞，從而使它們旋轉成更靠近中心的超大質量黑洞。如果較小的黑洞彼此足夠靠近，則氣體會很快將它們驅使在一起，從而引起合并和引力波爆發(fā)，這可以通過美國和歐洲的激光干涉儀重力波天文臺(LIGO)進行檢測。基于處女座的探測器。

福特·麥克爾南，福特以及加州理工學院，愛丁堡大學，哥倫比亞大學和佛羅里達大學噴氣推進實驗室的合作者所做的新工作表明，有可能看到黑洞合并對天然氣的影響磁盤。這個想法：一旦黑洞合并，它們通常會經歷高速踢動(大約每秒50公里/每小時112,000英里)。附近的天然氣試圖追隨合并產品，但會猛擊進入相鄰的盤狀氣體，從而引起電擊。如果集氣盤足夠薄，可以讓光線逸出，則可以通過望遠鏡的天空勘測來檢測到沖擊光。對于大質量的黑洞合并，檢測到已經很亮的磁盤上發(fā)出沖擊輝光的可能性最佳，圍繞較小質量的中心黑洞。釋放輝光的時間范圍可以幫助天文學家將黑洞合并與盤狀氣體的隨機變化區(qū)分開。

共同作者說：“ LIGO開辟了一種全新的方式，讓我們可以'聽到'兩個黑洞如何合并為一個洞;如果我們正確的話，現在很可能有一種方法可以看到這些否則看不見的事件的發(fā)生，”愛丁堡大學的尼古拉斯·羅斯(Nicholas Ross)。“這將對我們研究黑洞和觀測宇宙學產生深遠的影響。”

加州理工學院的合著者馬修·格雷厄姆(Matthew Graham)補充說：“我們有很多望遠鏡，例如ZTF [Zwicky瞬變設施]，現在每天晚上覆蓋大范圍的天空。如果有光學對應物，我們應該看到它;如果我們再也找不到任何有趣的東西了。”