離我們如此之近,僅1000光年,天文學家發現了一個潛藏的黑洞


天文學家在距地球僅1000光年的位置發現了一個潛藏的黑洞

文章介紹了天文學家發現的距離地球1000光年的黑洞的發現的過程——天文學家們發現正在研究的序列恆星的軌道是傾斜的,由觀測到的資料發現這個雙星系統中有黑洞的存在,並介紹了這個系統發現的意義。


我們看不見這些黑洞,但他們就在那兒 —- 恆星質量的黑洞像胡椒粉一樣散佈在整個銀河系裡。注意:他們正在接近地球!天文學家剛剛發現的一個新黑洞被認為是迄今為止離地球最近的一個,距離地球只有前紀錄保持者的三分之一。


(黑洞,圖源:newsweek)

這個非常小且安靜的黑洞鄰居一直以來都避過了探測。當黑洞不主動從周圍空間吸取物質時,探測就變得更加困難了,因為他們既不發射也不反射任何可以被探測到的輻射訊號。

但是這個新發現的物體有話說:它位於一個三合星星系中,在那裡有兩個從地球肉眼可見的B型星。過去,那裡被認為是一個雙星星系,被稱為HR 6819。


(HR 6819, 圖源:poandpo)

當天文學家將對該系統的觀測作為對雙星系統調查的一部分時,他們發現事情有些不對勁:這兩顆主序星的軌道似乎被拉扯了。

歐南臺利用智利拉西拉天文臺的MPG/ESO 2.2米望遠鏡緊密跟進觀測了這些恆星。其中一顆恆星的質量據估計是太陽的5到7倍,每40天圍繞引力中心執行一次,而不是離得更遠的一顆恆星。

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(智利拉西拉天文臺望遠鏡,圖源:astrocn)

分析後,這些軌道表明:有三個物體在軌道上相互圍繞旋轉,而不是兩個。由於第三個物體是不可見的,所以這個東西極大可能是一個黑洞。

歐南臺的天文學家托馬斯·裡維紐斯說:“質量至少是太陽四倍的隱形物體只能是黑洞。因此,這個系統包含了我們所知的離地球最近的黑洞。”

並且,它距我們只有1000光年。此前,已知的最近的黑洞是A 0620-00,測得距離地球3300光年。


目前另一篇正在準備之中的論文將更詳細地分析解釋恆星的性質。但研究小組的分析表明,黑洞的最小質量約為4.2個太陽質量,這使它成為大概是最小的黑洞。

迄今為止,我們尚未探測到小於5個太陽質量的黑洞。HR 6819是否會打破這一紀錄還有待確認。然而,這項研究確實表明通過尋找執行怪異的恆星來探尋黑洞是可行的。

截止日前,我們在銀河系中一共僅探測到了不到50個恆星質量黑洞。其中大多數都是由於吸入物質時爆發了強烈的熱量和光線,才被天文望遠鏡捕捉到的。新研究中使用的技術提供了一種新的方式,幫助我們去尋找不活躍黑洞,據估計將會有許多許多的漏網之魚被新技術探測到。


(對光子圍繞黑洞旋轉的藝術構想,圖源:尼科爾R.富勒/美國國家科學基金會)

這並不是我們第一次通過尋找行為怪異的恆星來找到黑洞,但是我們探測到的每一個這樣的系統都給我們更多的線索。

裡維紐斯說:“那裡一定有數億個黑洞,只不過我們知道的很少。知道要找什麼可以讓我們更好地找到他們。”

這樣的系統可以幫助我們解決懸而未決的謎團。比如說,觀察三個天體是如何在一個包含黑洞的系統中相互影響的,這對於瞭解多體系統是如何導致產生引力波的黑洞或中子星碰撞來說意義重大。


還有LB-1的例子也是如此:人們在這個系統中發現了一個有著“不可能”的質量的黑洞,直到去年才有幾個天文學工作小組指出了工作上的錯誤。天文學家們仍然困惑著,並積極地尋找解決方案來解釋系統的特殊性。答案可能就在HR 6819。

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歐南臺的天文學家瑪麗安·海達說:“我們意識到,另一個叫做LB-1的系統可能也是這樣的一個三星系統,儘管我們需要更多的觀測結果才能確切地肯定。”


“LB-1離地球有點遠。但是從天文學的角度來說它仍然十分近。因此這意味著可能還有更多的類似的系統存在。通過搜尋和研究它們,我們可以學到很多關於這些稀有恆星的知識,包括它們是如何形成和演化的,如何以太陽的8倍質量開始,並以留下黑洞的超新星爆炸結束。”

三星系統也被認為是黑洞或中子星合併的前兆。在這種情況下,HR 6819非常有趣。為了坍縮形成黑洞,前體恆星至少要是太陽質量的20倍。若是前體的質量是在8倍到20倍太陽質量之間,則會形成中子星。

HR 6819中的兩顆恆星被認為是在6個太陽質量周圍環繞盤旋,這將留下白矮星。然而,該系統是一個典型還是一個特例仍然有待探索。


(白矮星,圖源:tanmizhi)

我們迫不及待地想知道這個令人驚歎的系統能會向我們展示什麼樣的宇宙。

作者: MICHELLE STARR

FY:書燈下的樹

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