数百万个黑洞隐藏在我们的星系中。下面将揭秘天文学家们的寻找黑洞计划。
是时候去寻找所有失踪的黑洞了。
这是两位日本天体物理学家提出的观点，他们写了一篇论文，提议寻找可能存在于我们银河系的数百万个“孤立黑洞”(IBHs)。
这些黑洞消失在黑暗中，吸收星际介质中的物质——恒星间漂浮的尘埃和其他物质。但这个过程是低效的，大量的物质以高速被排入太空。研究人员写道，当这些流出物与周围环境相互作用时，就会产生人类射电望远镜能够探测到的无线电波。如果天文学家能够从银河系其他地方的所有噪音中筛选出这些波，他们或许能够发现这些看不见的黑洞。
研究人员在他们的论文中写道：“一种观察IBHs的简单方法是通过它们的x射线辐射。”这篇论文尚未经过正式的同行评审，并作为预印本在arXiv上发布。
这是为什么呢?当黑洞从空间中吸走物质时，物质在其边缘加速并形成所谓的吸积盘。当吸积盘中的物质旋转到视界（黑洞的一个不可逆点）时，它会与自身发生摩擦，并在这个过程中会释放出x射线。但与超大质量黑洞相比，孤立的黑洞体积较小，因此不会以这种方式发射大量的x射线。它们的吸积盘中没有足够的物质或能量来产生大的x射线信号。过去使用x射线对IBHs的研究也未能得出结论性的结果。
东京大学的Daichi Tsuna和京都大学的Norita Kawanaka在他们的论文中写道：“这些流出物可能会使IBHs在其他波长中被检测到。”“流出物可以与周围物质相互作用，在界面上产生强烈的无碰撞冲击。”这些冲击可以放大磁场，加速电子，这些电子发射出无线电波长的同步加速辐射。
换句话说，穿过星际介质的流出物会使电子以产生无线电波的速度移动。
“有趣的论文”荷兰莱顿大学的天体物理学家西蒙·波蒂吉斯·兹瓦特说，他并没有参与Tsuna和Kawanaka的研究，但也研究过关于IBHs问题，也被称为中等质量黑洞(IMBHs)。
波特吉斯·兹瓦特解释说道，IBHs被认为是天文学家可以检测的两种类型黑洞之外“缺失的环节”，这两种黑洞中恒星质量黑洞的体积可能是太阳的2到100倍大小，而超大质量黑洞就像庞然大物生活在星系的核心，体积是太阳的数十万倍。
恒星质量黑洞偶尔可以在有规则恒星的双星系统中被探测到，因为双星系统可以产生引力波，伴星可以为大型x射线爆炸提供燃料。而超大质量黑洞的吸积盘释放出大量能量，天文学家可以探测到，甚至拍摄到它们。
但是处于这两种类型之外的IBHs更难检测。太空中有一些天体，天文学家怀疑可能是IBHs，但这些结果是不确定的。在过去的研究中，包括2017年发表在《皇家天文学会月刊》(Monthly of the Royal Astronomical Society)杂志上的一篇论文(论文作者之一波蒂吉斯·兹瓦特[Portegies Zwart])表明，可能有数百万颗黑洞隐藏在宇宙之中。
图解：位于M87中心的超大质量黑洞，推估质量达太阳的数十亿倍。这是人类史上第一张直接对黑洞观测的天文影像，由事件视界望远镜所拍摄，发表于2019年4月10日。
Tsuna和Kawanaka写道，对IBHs进行无线电调查的最佳观测手段可能是使用平方公里阵列射电望远镜(SKA)，这是一种多部件无线电望远镜，将在南非和澳大利亚建造。它将有一个1平方公里(0.39平方英里)的无线电波收集区域。研究人员估计，在2020年SKA计划处于第一个概念验证阶段，至少能够探测到30个IBHs发射的无线电波。他们写道，沿着这条路走下去，完整的平方公里列阵射电望远镜(计划在2020年中期建成)应该能够探测到700颗卫星。
图解：大麦哲伦云面前的黑洞（中心）的模拟视图。请注意引力透镜效应，从而产生两个放大，以星云最高处扭曲的视野。银河系星盘出现在顶部，扭曲成一个弧形。
他们写道，SKA不仅应该能够发现来自这些IBHs的无线电波，而且还应该能够精确地估计到其中许多IBHs的距离。当那一刻到来的时候，最终，所有这些消失的黑洞都将开始显露出来。
参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3. livescience-Rafi Letzter-J.Smiley
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1.WJ百科全书
2.天文学名词
3.原文来自：https://www.livescience.com/66064-how-to-find-missing-black-holes.html（必须保留原文链接！！，请自行插入原文链接）
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