离我们如此之近,仅1000光年,天文学家发现了一个潜藏的黑洞

文章介绍了天文学家发现的距离地球1000光年的黑洞的发现的过程——天文学家们发现正在研究的序列恒星的轨道是倾斜的,由观测到的数据发现这个双星系统中有黑洞的存在,并介绍了这个系统发现的意义。

离我们如此之近,仅1000光年,天文学家发现了一个潜藏的黑洞

我们看不见这些黑洞,但他们就在那儿 —- 恒星质量的黑洞像胡椒粉一样散布在整个银河系里。注意:他们正在接近地球!天文学家刚刚发现的一个新黑洞被认为是迄今为止离地球最近的一个,距离地球只有前纪录保持者的三分之一。

离我们如此之近,仅1000光年,天文学家发现了一个潜藏的黑洞(黑洞,图源:newsweek)

这个非常小且安静的黑洞邻居一直以来都避过了探测。当黑洞不主动从周围空间吸取物质时,探测就变得更加困难了,因为他们既不发射也不反射任何可以被探测到的辐射信号。

但是这个新发现的物体有话说:它位于一个三合星星系中,在那里有两个从地球肉眼可见的B型星。过去,那里被认为是一个双星星系,被称为HR 6819。

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(HR 6819, 图源:poandpo)

当天文学家将对该系统的观测作为对双星系统调查的一部分时,他们发现事情有些不对劲:这两颗主序星的轨道似乎被拉扯了。

欧南台利用智利拉西拉天文台的MPG/ESO 2.2米望远镜紧密跟进观测了这些恒星。其中一颗恒星的质量据估计是太阳的5到7倍,每40天围绕引力中心运行一次,而不是离得更远的一颗恒星。

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(智利拉西拉天文台望远镜,图源:astrocn)

分析后,这些轨道表明:有三个物体在轨道上相互围绕旋转,而不是两个。由于第三个物体是不可见的,所以这个东西极大可能是一个黑洞。

欧南台的天文学家托马斯·里维纽斯说:“质量至少是太阳四倍的隐形物体只能是黑洞。因此,这个系统包含了我们所知的离地球最近的黑洞。”

并且,它距我们只有1000光年。此前,已知的最近的黑洞是A 0620-00,测得距离地球3300光年。

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目前另一篇正在准备之中的论文将更详细地分析解释恒星的性质。但研究小组的分析表明,黑洞的最小质量约为4.2个太阳质量,这使它成为大概是最小的黑洞。

迄今为止,我们尚未探测到小于5个太阳质量的黑洞。HR 6819是否会打破这一纪录还有待确认。然而,这项研究确实表明通过寻找运行怪异的恒星来探寻黑洞是可行的。

截止日前,我们在银河系中一共仅探测到了不到50个恒星质量黑洞。其中大多数都是由于吸入物质时爆发了强烈的热量和光线,才被天文望远镜捕捉到的。新研究中使用的技术提供了一种新的方式,帮助我们去寻找不活跃黑洞,据估计将会有许多许多的漏网之鱼被新技术探测到。

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(对光子围绕黑洞旋转的艺术构想,图源:尼科尔R.富勒/美国国家科学基金会)

这并不是我们第一次通过寻找行为怪异的恒星来找到黑洞,但是我们探测到的每一个这样的系统都给我们更多的线索。

里维纽斯说:“那里一定有数亿个黑洞,只不过我们知道的很少。知道要找什么可以让我们更好地找到他们。”

这样的系统可以帮助我们解决悬而未决的谜团。比如说,观察三个天体是如何在一个包含黑洞的系统中相互影响的,这对于了解多体系统是如何导致产生引力波的黑洞或中子星碰撞来说意义重大。

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还有LB-1的例子也是如此:人们在这个系统中发现了一个有着“不可能”的质量的黑洞,直到去年才有几个天文学工作小组指出了工作上的错误。天文学家们仍然困惑着,并积极地寻找解决方案来解释系统的特殊性。答案可能就在HR 6819。

欧南台的天文学家玛丽安·海达说:“我们意识到,另一个叫做LB-1的系统可能也是这样的一个三星系统,尽管我们需要更多的观测结果才能确切地肯定。”

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“LB-1离地球有点远。但是从天文学的角度来说它仍然十分近。因此这意味着可能还有更多的类似的系统存在。通过搜寻和研究它们,我们可以学到很多关于这些稀有恒星的知识,包括它们是如何形成和演化的,如何以太阳的8倍质量开始,并以留下黑洞的超新星爆炸结束。”

三星系统也被认为是黑洞或中子星合并的前兆。在这种情况下,HR 6819非常有趣。为了坍缩形成黑洞,前体恒星至少要是太阳质量的20倍。若是前体的质量是在8倍到20倍太阳质量之间,则会形成中子星。

HR 6819中的两颗恒星被认为是在6个太阳质量周围环绕盘旋,这将留下白矮星。然而,该系统是一个典型还是一个特例仍然有待探索。

离我们如此之近,仅1000光年,天文学家发现了一个潜藏的黑洞(白矮星,图源:tanmizhi)

我们迫不及待地想知道这个令人惊叹的系统能会向我们展示什么样的宇宙。

作者: MICHELLE STARR

FY:书灯下的树

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