如何称量黑洞的重量

天文学家看不到黑洞。他们肯定不能出去抓一块来测量质量。那么他们如何称重呢？传统的方法是观察一颗恒星以不寻常的方式运行，可能是由一些看不见的质量（黑洞）引起的，然后计算有多少物质会导致这种奇怪的行为。

但美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的天文学家已经开发出了一种替代称重技术，最近几期的《天体物理杂志》对此进行了详细介绍。天文学家没有使用引力，而是检查黑洞从邻近恒星吞噬的热气体旋转盘，也称为吸积盘。

天文学家表示，这种方法可能探测到了两个理论上的“中等质量”黑洞：一个不小（比太阳重约10倍），另一个是超大质量（是太阳质量的数百万倍）。相反，它们位于中间的某个地方，大约有1000到2000个太阳质量。

难产

美国国家航空航天局天文学家、论文合著者Tod Strohmayer说，这样一个“金发姑娘”黑洞的问题在于，天体物理学家不确定它们是如何形成的。

他说：“我们知道坍塌的恒星会产生黑洞，但从比我们自己大一千倍的恒星中产生黑洞的可能性很小。”事实上，宇宙中质量最大的恒星只有太阳质量的70倍。

相反，Strohmayer和其他天文学家认为，密集星团中的恒星向小黑洞提供热气，使它们变大。他说：“或者几个黑洞本身的合并可能会形成一个更大的黑洞。”

但黑洞家族的中间孩子也可能是在超大质量黑洞形成的过程中产生的。Strohmayer说，它们可能是“黑洞大合并的残余物”。

准证明

为了找到所谓的中等质量黑洞，斯特罗迈尔和他的团队依靠X射线探测卫星。X射线从落入黑洞引力离合器的热气中倾泻而出。

具体来说，Strohmayer观察了黑洞的“准周期振荡”（QPO）——X射线特征的波动频率。他说，黑洞越大，其波动就越小。他说：“例如，对于超大质量黑洞来说，QPO频率太长，目前无法测量。”

尽管如此，这项技术还太年轻，无法证实中等大小的黑洞确实存在。Strohmayer说，游戏的下一阶段很简单，就是获取更多的数据。

“我们将测量研究充分的黑洞，以创建一个基线，”他说。他说，一旦完成了这项工作，通过检查吸积盘的QPO，新发现的黑洞的重量可能会很快被发现。