天文学家首次“看”到孤独黑洞 -凯时kb官网登录

2022-02-10 20:20 徐锐 44001 点击

有一种黑洞,它们独自游荡在星系中,极难被发现。近期,天文学家第一次观测到了一个在银河系中独自前行的“孤独黑洞”。

黑洞的质量之大,就连光都无法逃脱其引力,因此,从本质上讲黑洞是看不见的。除非它们与其他恒星等天体相互作用,例如,超加热伴星的物质,或碰撞产生引力波,在宇宙中引起波动,否则它们就像幽灵,天文学家很难窥见其身影。

研究“孤独黑洞”这种独立类别的天体,有助于科学家了解其形成过程,以及它们在宇宙中的数量。

科学家认为,“孤独黑洞”应该很常见,因为每当一颗超过20个太阳质量的恒星寿命终结时就会形成这样的黑洞。

“银河系中可能有1亿个这样的黑洞,它们虽然无处不在,却难觅其踪。”该研究领导者、美国空间望远镜研究所天文学家kailash sahu说。

此次“孤独黑洞”的发现是基于美国宇航局(nasa)哈勃空间望远镜和几座地面天文台十年的观测结果。

为了发现这个“孤独黑洞”,国际研究小组基于微引力透镜效应,寻找那些看起来像是一个不可见物体经过时变亮的恒星。因为大质量天体的引力会使其附近光线弯曲,就像透镜一样使光聚集在一起。像黑洞这样超大质量的天体,影响的空间区域更大,会使恒星更加明亮。但微弱、较轻的天体比如中子星,它们移动得异常缓慢,也可能导致长时间的变亮。

因此,研究小组选择了8个候选天体进行进一步观察。这些候选天体本身不发光,但至少在200天内使背景恒星持续变亮。如今,研究人员有足够的数据支撑其中一个是黑洞的结论。经过计算,他们发现这个看不见的天体的质量大约是太阳质量的7倍。这样的质量几乎可以肯定它是一个黑洞。

地面观测站也观测到了变亮现象。由于光线到达全球各地的角度略有不同,产生视差,可以计算出黑洞在距地球1.58千秒差距,即5150光年处。

此外,通过整合黑洞距离、质量以及亮度持续时间等数据,研究人员发现黑洞正以每秒45公里的速度穿越我们的视野。

sahu指出,这一速度略快于附近其他恒星(每秒10~30公里)。这可能表明,当黑洞在超新星爆发后核心形成时,受到了向外的推力。

虽然一个例子能够证明的东西很少,但该团队还有其他3个可能性较大的黑洞候选者可供研究,后续可能会有更多发现。

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