一组天文学家利用一种称为引力透镜的现象发现了有史以来最大的黑洞之一。
由英国杜伦大学领导的团队使用引力透镜——前景星系将来自更远物体的光弯曲并将其放大——以及 DiRAC HPC 设施上的超级计算机模拟，这使团队能够仔细检查光是如何弯曲的距地球数亿光年的星系内的黑洞。
他们在前景星系中发现了一个超大质量黑洞，这个物体的质量是太阳的 300 亿多倍——这是天文学家很少见到的规模。
这是第一个使用该技术发现的黑洞，该团队利用该技术模拟光在宇宙中传播数十万次。 每个模拟都包含一个不同质量的黑洞，从而改变光到地球的旅程。
当研究人员在他们的一项模拟中包含一个超大质量黑洞时，来自遥远星系的光到达地球所采用的路径与哈勃太空望远镜拍摄的真实图像中看到的路径相匹配。
研究结果发表在今天的皇家天文学会月刊上。
一段视频展示了天文学家如何利用引力透镜在 20 亿光年外的星系中发现一个质量是太阳 300 亿倍的黑洞。 图片来源：达勒姆大学
杜伦大学物理系的主要作者 James Nightingale 博士说， “这个特殊的黑洞大约是太阳质量的 300 亿倍，是迄今为止发现的最大黑洞之一，并且处于我们认为黑洞理论上可以达到的上限，因此这是一个非常令人兴奋的发现。”
当前景星系的引力场似乎使背景星系的光发生弯曲时，就会出现引力透镜，这意味着我们不止一次地观察到它。
就像真正的镜头一样，这也放大了背景星系，使科学家能够更详细地研究它。
视频静止——黑洞——透镜几何。 图片来源：达勒姆大学
视频静止——黑洞——观测图像。 图片来源：达勒姆大学
南丁格尔博士说， “我们所知道的大多数最大的黑洞都处于活跃状态，物质被吸入 close 黑洞升温并以光、X 射线和其他辐射的形式释放能量。”
“然而，引力透镜使得研究不活跃的黑洞成为可能，这在遥远的星系中目前是不可能的。 这种方法可以让我们探测到更多超出我们本地宇宙的黑洞，并揭示这些奇异物体是如何在更远的宇宙时代进化的。”
该研究还包括德国马克斯普朗克研究所，开启了一种诱人的可能性，即天文学家可以发现比以前想象的更多的不活跃和超大质量黑洞，并研究它们如何变得如此之大。
这一特殊发现的故事可以追溯到 2004 年，当时杜伦大学的天文学家 Alastair 教授 Edge，在查看星系调查的图像时注意到引力透镜的巨大弧线。
视频静止——黑洞——质量正确。 图片来源：达勒姆大学
视频静止——黑洞——质量太高。 图片来源：达勒姆大学
视频静止——黑洞——质量太低。 图片来源：达勒姆大学
快进 19 年，借助来自美国宇航局哈勃望远镜和杜伦大学 DiRAC COSMA8 超级计算机设施的一些超高分辨率图像，南丁格尔博士和他的团队能够重新审视并进一步探索它。
该团队希望这是能够更深入地探索黑洞之谜的第一步，未来的大型望远镜将帮助天文学家研究更遥远的黑洞，以更多地了解它们的大小和规模。
