由超大質(zhì)量黑洞雙星引力透鏡效應(yīng)產(chǎn)生的恒星光線（橙色），愛因斯坦環(huán)以藍(lán)色顯示。圖片來源：王漢曦

一項新研究提出了一種創(chuàng)新方法，通過追蹤星光中細(xì)微且周期性出現(xiàn)的閃爍，來發(fā)現(xiàn)難以探測的超大質(zhì)量黑洞雙星系統(tǒng)。

牛津大學(xué)與馬克斯普朗克引力物理研究所（阿爾伯特愛因斯坦研究所）的研究人員提出了一種新方法，用于探測宇宙中最難以捉摸的現(xiàn)象之一：緊密束縛的超大質(zhì)量黑洞雙星系統(tǒng)。這類系統(tǒng)預(yù)計在星系碰撞后形成，但天文學(xué)家迄今僅確認(rèn)了距離較遠(yuǎn)的成對黑洞。而那些距離更近的雙星系統(tǒng)由于極難探測，可能如今已進入可觀測范圍。

在《物理評論快報》發(fā)表的一項研究中，研究團隊提出通過觀測位于這些隱匿雙星系統(tǒng)后方的恒星所發(fā)出的微弱、周期性閃爍光信號來探測它們。當(dāng)兩個黑洞相互繞行時，其強大的引力會使來自后方恒星的光線發(fā)生彎曲，并短暫增強亮度。由此產(chǎn)生的周期性明亮信號，有望揭示這一原本不可見系統(tǒng)的存在。

超大質(zhì)量黑洞位于大多數(shù)星系的中心，其質(zhì)量可達(dá)太陽質(zhì)量的數(shù)百萬倍乃至數(shù)十億倍。當(dāng)星系發(fā)生并合時，其中心的黑洞會逐漸向彼此靠近，最終形成雙黑洞系統(tǒng)。這類雙黑洞不僅是宇宙中的引人注目的天體，還在星系演化過程中扮演著關(guān)鍵角色，并預(yù)期會輻射出強烈的引力波——即時空結(jié)構(gòu)中的漣漪，而未來的空間探測任務(wù)旨在直接探測這類信號。

這種新方法之所以特別有前景，是因為它依賴于光，而非引力波。這意味著天文學(xué)家或許能在下一代探測器投入使用之前數(shù)年就識別出這些系統(tǒng)。