天文学家相信黑洞质量是有层级的。最大的那些是超大质量黑洞,比如银河系中心那个,以及其他星系的核心。恒星级黑洞由坍缩的恒星诞生,个头更小。最小的则是理论上存在的原初黑洞,只在宇宙早期极端物理条件下形成过。

中等质量黑洞被认为介于恒星级黑洞和超大质量黑洞之间,质量在10²到10⁵倍太阳质量之间。问题是,它们从未被证实存在。2008年,研究人员曾在半人马座欧米伽星团找到过相关证据,但后续研究推翻了这一说法。截至目前,中等质量黑洞是否存在仍是未知数。

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如果它们真的存在,一项新研究提出了寻找方法。论文题为《来自CHIME/FRB目录2的微引力透镜特征的中等质量黑洞证据》,第一作者是中国长江大学物理与光电工程学院的周欢。该研究已发布在arxiv.org上。

"中等质量黑洞是宇宙黑洞层级中缺失的一环,连接着恒星级黑洞和超大质量黑洞,"作者写道。它们也是检验所谓"强场引力"的稀有实验室——在这种区域,极端引力会严重扭曲时空。然而,"中等质量黑洞是一类 notoriously 难以探测的群体,"他们解释道。

研究人员提出,可以通过快速射电暴的引力微透镜效应来探测中等质量黑洞。快速射电暴是一种瞬态射电波,持续时间从不到一微秒到约3秒不等。它们来自某种高能天体物理过程,目前尚未被理解或确认。"快速射电暴的微透镜效应可以作为探测中等质量黑洞的一种干净而有力的方法,"研究人员解释道。

加拿大氢强度测绘实验(CHIME)生成了一份快速射电暴目录,作者们对其进行了分析。他们发现了两个可能是中等质量黑洞的微透镜特征。

"在快速射电暴中,最可能包含透镜信号的是那些具有清晰多峰结构的,"作者写道。"被微透镜化的快速射电暴的光变曲线会叠加一个回声。"