原理提取：牛津大學和馬普弗研究所的天文學家提出了一種新策略來發現宇宙中最難以捕捉的對象之一：緊密結合的超大質量黑洞雙星。當兩個黑洞繞彼此運行時，它們的巨大引力可能反復放大背后恒星的光線，產生可識別的重復閃光。研究發表在《Physical Review Letters》上。
大多數星系中心都有超大質量黑洞。當星系碰撞并合并時，它們的中心黑洞可以形成引力結合的雙星系統。雖然天文學家已識別出一些寬分離的雙星，但找到更緊密的雙星要困難得多。
研究表明，單個超大質量黑洞可以極大地放大背景恒星，但只有在幾乎完美的對齊時才會發生。雙星系統則不同：兩個黑洞作為引力透鏡，極端放大可發生的區域變得大得多，形成菱形特征的焦散曲線。
研究生Hanxi Wang解釋：“隨著雙星運動，焦散曲線旋轉并改變形狀，掃過大量背景恒星。如果一顆明亮的恒星位于該區域，每次焦散經過時都可以產生異常明亮的閃光。這導致重復的星光爆發，提供了超大質量黑洞雙星的清晰特征簽名。”
團隊發現這些閃光的時間和強度應該遵循可預測的趨勢。隨著引力波緩慢收縮軌道，它們微妙地改變焦散曲線的形狀和運動，這些變化在閃光的亮度和頻率中留下可測量的簽名。通過分析這些模式，研究者可以估計黑洞的質量和軌道演化細節。
Vera C. Rubin天文臺和Nancy Grace Roman太空望遠鏡等強大的新型觀測設施預計將在未來幾年大幅擴展對這些重復透鏡事件的搜索。Kocsis教授總結道：“在未來太空重力波探測器上線之前就能識別出旋進中的超大質量黑洞雙星，這一前景令人極度興奮。”
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