引力波发现卓越中心 艺术家对超大质量黑洞的插图
信用:美国国家航空航天局/JPL/加州理工学院 在一项新的研究中，研究人员开发了一种检测碰撞超大质量黑洞的创新方法
这项研究刚刚发表在《天体物理学杂志》上，由莫纳什大学引力波发现卓越中心博士后朱领导
在宇宙中每个星系的中心，都有一个质量是太阳数百万到数十亿倍的超大质量黑洞
大星系是由合并在一起的小星系组成的，所以超大质量黑洞的碰撞在宇宙中很常见
但是合并超大质量黑洞仍然难以捉摸:到目前为止还没有发现它们存在的确凿证据
寻找这些合并的一种方法是通过它们发出的引力波——空间和时间结构中的波纹
一对遥远的超大质量黑洞融合在一起，当它们相互缠绕时会发出引力波
由于黑洞如此之大，每一波都要经过地球很多年
天文学家使用了一种被称为脉冲星计时阵列的技术来观察来自超大质量双星黑洞的引力波——到目前为止没有任何效果
与此同时，天文学家一直在寻找超大质量黑洞与光的碰撞
通过寻找被称为类星体的遥远星系亮度的规则波动，已经确定了许多候选来源
类星体非常明亮，据信是由超大质量黑洞上积累的气体云驱动的
如果类星体的中心包含两个互相环绕的黑洞(而不是一个黑洞)，轨道运动可能会改变气体云的聚集，并导致其亮度的周期性变化
数百名候选人已经通过这样的搜索被确认，但是天文学家还没有找到确凿的证据
朱说:“如果我们能找到一对正在融合的超大质量黑洞，这不仅能告诉我们星系是如何演化的，还能揭示脉冲星观察者所期望的引力波信号强度。”
奥兹格拉夫的研究试图解决这一争论，确定任何已确定的类星体是否可能由碰撞的黑洞提供动力
判决？大概不会
朱说:“我们开发了一种新的方法，使我们能够搜索周期信号，同时测量类星体的噪声特性。”
因此，它应该对检测到的信号的统计意义做出可靠的估计
" 将这种方法应用于最突出的候选来源之一，称为PG1302-102，研究人员发现了周期性变化的有力证据；然而，他们认为这个信号不太可能是由一对正在碰撞的黑洞引起的
相反，他们发现描述热气光线波动的普遍假设模型是有缺陷的
“我们的结果表明类星体是复杂的，”合作者和奥兹格拉夫的首席研究员埃里克·索恩说
“我们相信，这种新方法将有助于我们通过更好地理解类星体以及区分可能的信号来搜索超大质量黑洞碰撞
"
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