两次相同的伽马射线？一起来看看这个引力透镜作用是什么吧

为什么说中等黑洞的碰撞可能是大型黑洞的重要成因？一起来看看吧！

一个遥远的刚产生的黑洞可能意味着一个距离更近、质量更大的黑洞的存在，这是这些黑洞中的一部分，然而事实证明，这些更大的黑洞非常难以找到。

我们所知的黑洞一般有三类。一种是当一颗大质量恒星爆炸或两颗超高密度中子星相撞时产生的。它们的质量大约是太阳的5到50倍，所以我们称它们为恒星质量的黑洞。

超大质量黑洞是第二类，常发现于星系中心，质量是太阳的数百万倍或数十亿倍（就像最近观测到的M87中著名的那个）。

在这两者之间应该有一类，称为中等质量黑洞（或IMBH）。它们的质量是太阳的几百倍到几十万倍。有大量证据表明它们是存在的——例如，对矮小星系的观察表明，一些矮小星系的规模较大，而另一些矮星系似乎是潮汐扰乱事件背后的罪魁祸首，因为黑洞将恒星撕成碎片并将其吞噬——但很难找到确切的证据。

寻找它们的一个有趣的方法是通过引力透镜。如果来自遥远物体的光在到达地球的途中经过一个大质量物体（我们把这个物体称为透镜；一般来说，它是一簇星系团，但黑洞也可以成为替代品），质量会扭曲光线通过的空间，从而改变它的行为。在图像中，我们可以看到环绕着远源的环、弧和斑点，所有这些都是由巨大的透镜造成的海市蜃楼。

另一种透镜效应可以使我们观测到，如果光来自瞬变，即一种短暂的事件，如爆炸。光从这个事件向各个方向发射，其中一些是直接传给我们的。但是，如果在我们和爆炸之间的某个地方有一个透镜状的物质，它的引力会扭曲路径，将原本可能看不到的一点光线弯曲到我们身上。它必须走一段更长的路才能到达我们身边，所以我们会再次看到同样的爆炸，只不过延迟了一段时间。

在这项新的工作中，科学家们观察了伽马射线爆发，这是一种当恒星质量的黑洞诞生时发生的惊人的巨大爆炸。这些时间或短（持续大约2秒，通常是从中子星合并时开始）或长（大于2秒，长达几分钟，当一个大质量恒星爆炸，其核心坍塌形成黑洞时）。

爆发和瞬变源实验（BATSE）是康普顿伽马射线天文台（Compton Gamma Ray Observatory）上的伽马射线探测器，该天文台于1991年至2000年在地球轨道上运行。在它的一生中，BATSE经历了2700次伽马射线爆发，这是一个巨大的数字，大约每天一次。科学家们仔细梳理了所有这些数据，寻找那些似乎在延迟一段时间后重复出现的数据。

在所有的行星中，他们发现了一颗：伽玛暴950830，它是1995年8月30日爆发的。这是一次短暂的伽马射线脉冲爆发，持续了大约0.2秒。然而，0.4秒后，科学家们就观测到了第二个脉冲。它在四个不同的能量通道中被检测到（类似于可见光中的颜色）；虽然脉冲的形状在四个通道中与预期的不同，但在每个通道中，第二个脉冲的形状几乎与看到的第一个脉冲的形状完全相同。

这听起来确实非常像引力透镜，像是实际爆发的回声。从统计学上看，他们发现这不是假警报的可能性超过99%；也就是说，这是一个真正的引力透镜事件。

第二个脉冲到达的延迟可以用来计算透镜黑洞的质量。这实际上相当复杂，取决于事件的几何形状（黑洞距离我们和爆炸之间的分界线有多远），以及到黑洞和透镜爆炸的距离。但他们发现黑洞的最大质量是太阳的55000倍。如果它距离更远，它的质量就不那么大，但它基本上不可能离得太远，以至于质量下降到恒星质量范围内。

换句话说，这看起来非常像一个中等质量的黑洞。

考虑到这种现象非常罕见（2700次爆发中只有一次），他们估计每百万立方光年的太空中大约有65次这样的IMBH。我知道这是一个很难摸索的单位，但换一种说法是，他们认为在银河系大约500万光年的范围内，应该有大约4万个这样的IMBH(所以这包括了我们附近的几个星系)。

目前的结果看来还不错，也许我们很快就能找到更多。他们估计，其他天文台数据库中可能存在另一次这样的透镜状爆发的可能性为50%，因此可能会发现第二次。

我们认为IMBH可能是超大质量黑洞的种子；在早期宇宙中，中等质量的黑洞可能首先形成，然后相互碰撞或吞噬物质而迅速生长。这仍然是宇宙学中最大的悬而未决的问题之一，因此理解IMBH的作用是至关重要的。

但首先我们需要明确地找到它们，这样我们就可以用各种方法来研究它们。我怀疑我们已经非常接近做到这一点了。

BY: syfy

FY: 罗导

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