宇宙中缺失的黑洞可能已經被找到

幾十年來，天文學家一直推測黑洞分為三大類。

有恒星質量黑洞，其質量范圍是太陽質量的 5 到 50 倍。然后，有超大質量黑洞（SMBHs），它們的質量是太陽的數百萬到數十億倍。

最后，還有中間黑洞（IMBHs），質量介于兩者之間。

雖然科學家們已經觀察到大量恒星質量黑洞和 SMBH，但 IMBH 的證據是更難獲得.這帶來了一個問題：隨著 IMBH 的生長，IMBH 被認為是恒星黑洞和 SMBH 之間的過渡橋梁，這是一個明顯的“缺失環節”黑洞演化。

在新研究系列，這是一個由范德堡大學Lunar Labs 計劃（LLI） 宣布它可能已經找到了這些難以捉摸的物體的證據。

在其中一篇論文中，由天文學家 Krystal Ruiz-Rocha 和 Anjali Yolkier 領導的一個團隊描述了研究人員如何重新分析來自激光干涉儀引力波天文臺（LIGO） 和Virgo 合作搜索 IMBH 合并的可能跡象。

結果表明，這些天文臺記錄了引力波對應于 100 到 300 個太陽質量的黑洞之間的合并的事件。這使得這些事件成為天文學家記錄的最大黑洞碰撞，并將它們置于他們預期的輕量級 IMBH 范圍內。

“黑洞是終極的宇宙化石，”天文學家和資深作者 Karan Jani 說.

“這項新分析中報告的黑洞質量在天文學中仍然具有高度推測性。這個新的黑洞群打開了一扇前所未有的窗口，讓我們了解照亮我們宇宙的第一批恒星。

在相關研究，科學家們展示了即將于 2030 年代后期發射的激光干涉儀空間天線 （LISA） 任務如何幫助驗證這些結果。

雖然 LIGO 和 Virgo 等探測器可以捕捉到黑洞碰撞的最后階段，但 LISA 將能夠在它們相互融合之前跟蹤它們數年，因為它們相互螺旋式地靠近，從而在時空中產生漣漪。這個延長的觀測時間框架將使天文學家能夠更多地了解黑洞的起源、演化以及它們將如何發展。

“我們希望這項研究能加強中等質量黑洞作為從地球到太空的引力波探測器網絡中最令人興奮的來源的證據。”說魯伊斯-羅查。

“每一次新的探測都讓我們更接近于了解這些黑洞的起源以及它們為什么會落入這個神秘的質量范圍。”

展望未來，該團隊計劃探索如何使用引力波天文臺觀測 IMBH月亮.

美國宇航局正在探索在月球上建造這樣一個天文臺的可能性，作為阿爾忒彌斯計劃長期目標的一部分。該計劃自阿波羅時代以來就已存在，并將建立在月球表面重力計阿波羅 17 號宇航員留下的實驗。

“這是歷史上一個激動人心的時刻——不僅僅是研究黑洞，而是將科學前沿與太空和月球探索的新時代結合在一起。”說賈尼。

“我們有一個難得的機會來培養下一代學生，他們的發現將受到月球的影響，并由月球制成。”

研究結果報告在天體物理學雜志快訊，支持研究發表在天體物理學雜志,這里,這里和這里.

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