探测碰撞超大质量黑洞的创新新方法

一项新的研究开发了一种创新的方法来检测我们宇宙中碰撞的超大质量黑洞。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（OzGrav）的博士后研究员朱兴江领导。

在我们宇宙中每个星系的中心都生活着一个超大质量的黑洞——一个质量是我们太阳数百万到数十亿倍的黑洞。大星系是由合并在一起的较小星系组成的，因此超大质量黑洞的碰撞预计在宇宙中很常见。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射的引力波——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。天文学家使用一种被称为脉冲星计时阵列的技术来捕捉超大质量双星黑洞的引力波——到目前为止没有效果。

OzGrav的研究试图解决这一争论，确定任何被识别的类星体是否可能由碰撞的黑洞提供动力。判决？大概不会。

“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，”朱说。“因此，它应该对检测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，他们认为信号可能比当前的模型更复杂。

“类星体噪声的通常假设模型是错误的，”朱补充道。“这些数据揭示了超大质量黑洞上气体积聚的随机波动的附加特征.“

“我们的结果表明类星体是复杂的，”合作者和奥兹格拉夫首席研究员埃里克·索恩说。“如果我们要用它们来识别超大质量的双星黑洞，我们需要改进我们的模型。”