天体物理学家提出了一种新的方法来猎捕隐形黑洞 。
恒星质量黑洞与银河系中心超大质量巨兽之间,存在一个缺失的种群。理论长期以来预测了中等质量黑洞的存在,其质量从数百到数十万太阳质量不等。在实践中,它们几乎是隐形的:它们自身不发射任何东西,也很少通过吸积或恒星被撕裂来暴露自己。
由中国长江大学周欢领导的一个团队提出,不通过光来猎捕它们,而是通过引力。这个想法很简单。快速射电暴是一种来自宇宙学距离的毫秒级射电发射闪光。如果一个致密的大质量物体位于视线附近,它的引力会充当一个透镜。信号的一部分会走直线路径,另一部分走更长的路径。光变曲线会捕捉到一个“回声”:一个叠加在原始脉冲上的第二峰。该回声的延迟和形状取决于透镜质量。
这种方法不需要黑洞发光。它只需几乎位于快速射电暴与地球之间的视线上。团队从动态谱构建了一个搜索管道,并将其运行在CHIME/FRB Catalog 2上。在具有清晰多峰结构的暴中,他们发现了两个候选者,FRB 20190131D和FRB 20211115A。推断的透镜质量落在了中等质量窗口内——数百到数千太阳质量。
如果那些视线沿途没有星系或星团,这些物体可能是孤立的。在那种情况下,自然起源是早期宇宙形成的原生黑洞,而不是来自恒星。按照那种解读,恢复的质量范围内黑洞可能构成约4%的暗物质。如果两个“回声”最终被证明是暴本身的固有多峰结构而非透镜效应,那么质量超过约300太阳质量的原生黑洞丰度将在95%置信度下被限制在大约13%。
这不是一个确认的发现。真正的引力回声仍需从FRB本身的混乱多峰特性中分离出来。需要对源环境进行独立检查,并使用更大的样本。但如果这种方法成立,隐形中等质量黑洞将不再只是图表上的一个空白。它们可以在遥远闪光的射电回声中被计数——而暗物质的一个假设将同时缩小或变得更清晰。承包笑点碎碎念
