科學家找到測量黑洞的新方法！有助於發現難以捉摸的黑洞

衡量黑洞重量的新方法

一個積極吞食物質的黑洞周圍環繞著一個閃爍的熱氣體和塵埃盤，天文學家發現，監測這些閃爍的變化可以找出一些過去我們很難測量的東西，也就是黑洞的重量。

伊利諾大學香檳分校的天文學家科林·伯克說：「這是一種衡量黑洞重量的新方法。」此外，研究人員在8月13日的《科學》（Science）雜誌上報告所稱，該方法可以用於任何具有吸積盤的天體物理對象，甚至可能有助於發現難以捉摸的中型黑洞。

要測量黑洞的質量並不容易，首先，我們都知道要看到黑洞其實很困難，但有時黑洞會在進食時暴露自己，也就是當氣體和塵埃落入黑洞時，物質會形成一個盤狀，這時的盤狀就會被加熱到一定的溫度，然後比星系中所有恆星的總和還要亮。

只有事件視界望遠鏡（ETH）測量過黑洞

用愛因斯坦的廣義相對論測量黑洞的直徑可以推估質量，但只有事件視界望遠鏡（Event Horizon Telescope，ETH）做過這樣的測量，且到目前為止也只有成功測量到一個黑洞，其他黑洞則是通過觀察它們對周圍物質的影響來衡量，但這需要大量的數據，且不是對每個超大質量黑洞都適用。

為了尋找其他方法，伯克和同事們將目光轉向了黑洞吸積盤上，天文學家不確定黑洞的盤狀物是如何閃爍的，但似乎在一定的時間跨度內，光線的微小變化結合起來會使整個盤狀物整個變亮或變暗，之前的研究就認為圓盤褪色、變亮和再次褪色的時間點與其中心黑洞的質量有關，但伯克認為這些說法是有爭議的，它並沒有涵蓋黑洞質量的全部範圍。

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可能需要數年的觀測才能計算出質量

接著伯克和同事們收集了67個已知質量的黑洞觀測數據，這些龐然大物的大小從太陽質量的1萬倍到100億倍不等，以最小的黑洞來看，閃爍的時間從幾小時到星期，而在太陽的1億到100億倍質量之間的超大黑洞的閃爍速度更慢，大約每隔幾百天。

伯克說：「在未來，盤狀閃爍和黑洞質量之間的關係可以告訴天文學家許多資訊，這種方法提供了一種比以往任何技術都更簡單衡量黑洞的方法，但不一定是最快的方法，若是要找到更大的黑洞則需要數百天，甚至可能是數年的觀測才能計算出它們的質量。」

圖片來源：MARK A. GARLICK, SIMONS FOUNDATION

資料來源：Lisa Grossman(2021,AUG 12).Measuring a black hole’s mass isn’t easy. A new technique could change that. Sciencenews

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