缺少种子：超姿态黑洞的神秘谜

在宇宙的广阔花园里，最重的黑洞从种子中增长。它们消耗的气体和灰尘营养，或通过与其他致密物体合并，这些种子尺寸和粗糙，以形成星系的中心，例如我们自己的银河系。但与植物领域不同，巨型黑洞的种子也必须是黑洞。没有人发现这些种子。

一个想法是，超级分类的黑洞 - 相当于数十亿到数十亿的太阳，从未见过的较小的黑洞。这种难以捉摸的团体，“中间质量黑洞”将在100到100,000个太阳之间的某个地方。在到目前为止发现的数百个黑洞中，已经有很多相对较小的孔，但没有肯定在中间质量范围的“沙漠”中。

科学家正在使用来自美国宇航局以及其他观察者的强大的空间望远镜，以追踪符合这些异国情调实体的描述的远烙下的物体。他们发现了几十个可能的候选人，并正在努力确认它们作为黑洞。但即使他们这样做，即使是一个全新的神秘面纱：中间质量黑洞如何形成？

“令人迷人的是，为什么人们花了这么多时间试图找到这些中级黑洞，是因为它在早期宇宙发生的过程中揭示了遗物黑洞的群众或新的形成机制是什么对于我们没有想到的黑洞，“加州帕萨迪纳，加利福尼亚州帕斯敦，加利福尼亚州帕特科的物理学教授，以及美国宇航局的诺斯塔尔任务的主要调查员。

黑洞101.

黑洞是一个极致密的物体，在没有光线可以逃脱的空间中。当材料落入黑洞时，它就没有出路。并且越一个黑洞吃，越多，质量和尺寸就越多。

最小的黑洞被称为“恒星质量”，距离太阳质量的1至100倍。当星星爆炸在被称为超新星的暴力过程中时，它们形成。

另一方面，超大分离的黑洞是大型星系的中央锚 - 例如，我们的太阳和银河系中的所有其他明星都是一个名为Sagittarius的黑洞，重量约为4.1milion太阳能群心。甚至更沉重的黑洞 - 以65亿日的太阳能质量 - 用作Galaxy Messier 87（M87）的核心。M87的超级分类黑洞出现在活动中的着名形象中，从事Horizo​​ n Telescope，最初显示一个黑洞及其“阴影”。这张影子是由事件视界引起的，黑洞没有回报，弯曲和捕捉强度强的重力。

超大迹象的黑洞往往具有围绕它们的材料圆盘，称为“吸收磁盘”，由极热，高能量的颗粒制成，因为它们更接近活动视界 - 黑洞的不返回区域。那些让他们的磁盘发光的人，因为他们吃了很多被称为“活跃的银基核”。

创造一个黑洞所需的物质密度是令人难以置信的。为了制作一个黑洞50倍的太阳质量，你必须把50个太阳的相同包装成一个小于200英里（300公里）的球。但在M87的核心的情况下，就好像65亿天的太阳被压缩成球比冥王星轨道宽。在这两种情况下，密度如此之高，即原始材料必须塌陷到时空织物中的奇异性 - 曲折。

该艺术家的概念说明了年轻，明星的星系的核心中已知的最原始的超迹线孔（中央黑点）中的一个。

黑洞的谜团的关键是他们可以生长的速度的物理限制。即使是星系中心的巨型怪物也有局限性对其饲养的炸液，因为通过从事件范围附近加速的热颗粒的高能辐射推动了一定量的材料。只需进食周围物质，例如，低质量的黑洞可能只能在3000万年中增加其质量。

“如果您从50个太阳能群众的群众开始，您将无法将其长到10亿多年超过10亿多年的太阳能群众，”史密松天体物理天文台，剑桥，马萨诸塞州和莫斯科州立大学的天体物理学家。但是，“正如我们所知，在形成宇宙后，有超大的黑洞存在不到10亿年。”

如何制作一个你看不到的黑洞

在宇宙的历史中，中间质量黑洞的种子可以从大，致密的气体云或超新加坡爆炸的崩溃形成。在我们宇宙中爆炸的第一颗星在其外层中具有纯氢和氦，具有浓度浓缩的元素。这是一个比爆炸的现代恒星更加巨大的黑洞的配方，这些星星是“污染”，在其外层中的重量是重量的，因此通过其恒星风变出更多的质量。

“如果我们在宇宙早期用100个太阳能肿块形成黑洞，其中一些应该合并在一起，但你基本上应该产生一系列的群众，然后他们中的一些人仍然存在，美国宇航局的戈达德太空飞行中心，格林贝尔特，马里兰州的天体物理学家。“那么，他们在哪里，如果他们表现得那么？”

一个名为ESO 243-49的星系，是一个称为HLX-1的极明对象的所在地。在此图像中圈出，HLX-1是科学家发现的中间质量范围中最有可能的黑洞的示例。

一个线索仍然来自国家科学基金会的激光干涉仪引力波天文台，利波，卡特克与马萨诸塞术研究所之间的合作。Ligo探测器与意大利名叫处女座的欧洲设施相结合，通过称为重力波的时空中的涟漪调出许多不同的黑洞合并。

2016年，利戈宣布了过去半个世纪最重要的科学发现之一：第一引力波检测。具体而言，基于Livingston，Louisiana和Hanford，华盛顿州的探测器拾起了两个黑洞合并的信号。这些黑洞的群众：太阳的29和36倍，科学家分别惊讶。虽然这些仍然没有技术上中间质量，但它们足以抬起眉毛。

所有中间质量黑洞都可能已合并，但也是技术尚未进行微调以定位它们。

那么他们在哪里？

寻找中级沙漠中的黑洞是棘手的，因为黑洞本身不会发光。然而，科学家可以使用复杂的望远镜和其他仪器寻找特定的TellteLe标志。例如，因为物质流到黑洞不是恒定的，所以消耗材料的块状物导致环境中的光输出的某些变化。在较大的黑洞中可以比较大的黑洞更快地看到这种变化。

“在少步时间的时间内，你可以做出古典活跃的银核的观察活动需要数月，”肠内志说。

最有前途的中间质量黑洞候选者称为HLX-1，质量为太阳的约20,000倍。 HLX-1代表“超光线X射线源1”，其能量输出高于太阳恒星。它是在2009年被澳大利亚天文学家Sean Farrell发现的，使用了欧洲航天局的XMM-Newton X射线空间望远镜。2012年使用美国宇航局的哈勃和快速空间望远镜的研究发现了一群年轻蓝星绕着这个对象的建议。它可能一直是由较大的Galaxy ESO 243-49吞下的矮星系的中心。哈里森说，许多科学家考虑HLX-1一个经过验证的中级黑洞。

这张图片与欧洲南部天文台非常大的望远镜拍摄，显示了Galaxy NGC1313的中央地区。该星系是超级X射线源NCG1313x-1的所在地，天文学家现在确定是一个中间质量黑洞候选者。NGC1313是50,000个轻微的历史年，从南部星座网的银河系中占据了大约1400万光年。

“它发出的X射线光的颜色，就像它的行为一样，与黑洞非常相似，”哈里森说。“很多人包括我的小组，有程序找到看起来像HLX-1的东西，但到目前为止没有任何一致。但狩猎继续下去。“

可以是中间质量黑洞的较少明亮的物体被称为超亮X射线源或ULX。闪烁的ULX称为NGC 5408 X-1特别有兴趣寻找中间质量黑洞的科学家。但是NASA的Nustar和Chandra X射线观测者惊人的科学家通过揭示许多ULX对象不是黑洞 - 而是脉冲条件，非常致密的恒星残余物看起来像灯塔一样脉搏。

M82 X-1，最亮的X射线源在Galaxy M82中，是另一个非常明亮的物体，似乎在与中间质量黑洞一致的时间尺寸上闪烁。这些亮度变化与黑洞的质量有关，并且由靠近增液盘的内部区域附近的轨道材料引起的。2014年研究研究了X射线光的特定变化，估计M82 X-1的质量约为400个太阳。科学家使用来自美国国家航空航天局的Rossi X射线定时探险器（RXTE）卫星的档案数据来研究这些X射线亮度变化。

最近，科学家们调查了一个较大的可能中间质量黑洞。2018年，储智人和同事通过从斯隆数字天空调查重新分析光学数据并将初始前景与Chandra和Xmm-eWton的X射线数据匹配，描述了10名候选人的样本。他们现在正在智利和亚利桑那州的地面望远镜跟进。Spain的太空科学研究所的Mar Mezcua LED是2018年的分开研究，同时使用Chandra数据，在矮人的星系中找到了40个生长的黑洞，这可能处于特殊中间质量范围。但是Mezcua和合作者认为最初在巨型云层崩溃的黑洞，而不是源于恒星爆炸。

下一步是什么

矮星系是有趣的，继续寻找，因为，在理论上，较小的明星系统可能举办比我们自己的大星系中心中的群体要低得多的黑洞。

科学家还在寻找球簇 - 位于银河系和其他星系的郊区的球形浓度 - 出于同样的原因。

“它可能是有像这样的黑洞，在那样的星系中，但如果他们没有屈服很多，那么很难看到它们，”Strohmayer说。

中等群众​​黑洞猎人热切期待着美国宇航局的詹姆斯韦伯太空望远镜推出，这将同行回到第一个星系的黎明。WebB将帮助Astronomers P出来的 - 星系或其中央黑洞 - 以及如何将黑洞放在一起。结合X射线观测，韦伯的红外数据对于识别一些最古老的黑洞候选人来说是重要的。

俄罗斯空间局Roscosmos于7月推出的另一个新工具称为Spectrum X-Gamma，这是一个航天器，它将在X射线中扫描天空，并带有由NASA Marshall Space Flight Center，Huntsville，阿拉巴马州开发和建造镜子的仪器。从Ligo-Virgo合作流动的引力波信息也将有助于搜索，欧洲航天局的计划激光干涉仪空间天线（LISA）使命。

这种新乐器和技术队伍，除了现有的新乐器和技术，还将帮助天文学家，因为他们继续冲洗宇宙园的宇宙园，以获得黑洞的种子，以及我们自己的星系。