天文學(xué)家在距地球僅1000光年的位置發(fā)現(xiàn)了一個(gè)潛藏的黑洞

文章介紹了天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)的距離地球1000光年的黑洞的發(fā)現(xiàn)的過程——天文學(xué)家們發(fā)現(xiàn)正在研究的序列恒星的軌道是傾斜的，由觀測(cè)到的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)這個(gè)雙星系統(tǒng)中有黑洞的存在，并介紹了這個(gè)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)的意義。

我們看不見這些黑洞，但他們就在那兒 ---- 恒星質(zhì)量的黑洞像胡椒粉一樣散布在整個(gè)銀河系里。注意：他們正在接近地球！天文學(xué)家剛剛發(fā)現(xiàn)的一個(gè)新黑洞被認(rèn)為是迄今為止離地球最近的一個(gè)，距離地球只有前紀(jì)錄保持者的三分之一。

（黑洞，圖源：newsweek）

這個(gè)非常小且安靜的黑洞鄰居一直以來都避過了探測(cè)。當(dāng)黑洞不主動(dòng)從周圍空間吸取物質(zhì)時(shí)，探測(cè)就變得更加困難了，因?yàn)樗麄兗炔话l(fā)射也不反射任何可以被探測(cè)到的輻射信號(hào)。

但是這個(gè)新發(fā)現(xiàn)的物體有話說：它位于一個(gè)三合星星系中，在那里有兩個(gè)從地球肉眼可見的B型星。過去，那里被認(rèn)為是一個(gè)雙星星系，被稱為HR 6819。

（HR 6819， 圖源：poandpo）

當(dāng)天文學(xué)家將對(duì)該系統(tǒng)的觀測(cè)作為對(duì)雙星系統(tǒng)調(diào)查的一部分時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)事情有些不對(duì)勁：這兩顆主序星的軌道似乎被拉扯了。

歐南臺(tái)利用智利拉西拉天文臺(tái)的MPG/ESO 2.2米望遠(yuǎn)鏡緊密跟進(jìn)觀測(cè)了這些恒星。其中一顆恒星的質(zhì)量據(jù)估計(jì)是太陽的5到7倍，每40天圍繞引力中心運(yùn)行一次，而不是離得更遠(yuǎn)的一顆恒星。

（智利拉西拉天文臺(tái)望遠(yuǎn)鏡，圖源：astrocn）

分析后，這些軌道表明：有三個(gè)物體在軌道上相互圍繞旋轉(zhuǎn)，而不是兩個(gè)。由于第三個(gè)物體是不可見的，所以這個(gè)東西極大可能是一個(gè)黑洞。

歐南臺(tái)的天文學(xué)家托馬斯·里維紐斯說：“質(zhì)量至少是太陽四倍的隱形物體只能是黑洞。因此，這個(gè)系統(tǒng)包含了我們所知的離地球最近的黑洞。”

并且，它距我們只有1000光年。此前，已知的最近的黑洞是A 0620-00，測(cè)得距離地球3300光年。

目前另一篇正在準(zhǔn)備之中的論文將更詳細(xì)地分析解釋恒星的性質(zhì)。但研究小組的分析表明，黑洞的最小質(zhì)量約為4.2個(gè)太陽質(zhì)量，這使它成為大概是最小的黑洞。

迄今為止，我們尚未探測(cè)到小于5個(gè)太陽質(zhì)量的黑洞。HR 6819是否會(huì)打破這一紀(jì)錄還有待確認(rèn)。然而，這項(xiàng)研究確實(shí)表明通過尋找運(yùn)行怪異的恒星來探尋黑洞是可行的。

截止日前，我們?cè)阢y河系中一共僅探測(cè)到了不到50個(gè)恒星質(zhì)量黑洞。其中大多數(shù)都是由于吸入物質(zhì)時(shí)爆發(fā)了強(qiáng)烈的熱量和光線，才被天文望遠(yuǎn)鏡捕捉到的。新研究中使用的技術(shù)提供了一種新的方式，幫助我們?nèi)ふ也换钴S黑洞，據(jù)估計(jì)將會(huì)有許多許多的漏網(wǎng)之魚被新技術(shù)探測(cè)到。

（對(duì)光子圍繞黑洞旋轉(zhuǎn)的藝術(shù)構(gòu)想，圖源：尼科爾R.富勒/美國國家科學(xué)基金會(huì)）

這并不是我們第一次通過尋找行為怪異的恒星來找到黑洞，但是我們探測(cè)到的每一個(gè)這樣的系統(tǒng)都給我們更多的線索。

里維紐斯說：“那里一定有數(shù)億個(gè)黑洞，只不過我們知道的很少。知道要找什么可以讓我們更好地找到他們?！?/p>

這樣的系統(tǒng)可以幫助我們解決懸而未決的謎團(tuán)。比如說，觀察三個(gè)天體是如何在一個(gè)包含黑洞的系統(tǒng)中相互影響的，這對(duì)于了解多體系統(tǒng)是如何導(dǎo)致產(chǎn)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?cè)谶@個(gè)系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有著“不可能”的質(zhì)量的黑洞，直到去年才有幾個(gè)天文學(xué)工作小組指出了工作上的錯(cuò)誤。天文學(xué)家們?nèi)匀焕Щ笾?，并積極地尋找解決方案來解釋系統(tǒng)的特殊性。答案可能就在HR 6819。

歐南臺(tái)的天文學(xué)家瑪麗安·海達(dá)說：“我們意識(shí)到，另一個(gè)叫做LB-1的系統(tǒng)可能也是這樣的一個(gè)三星系統(tǒng)，盡管我們需要更多的觀測(cè)結(jié)果才能確切地肯定?！?/p>

“LB-1離地球有點(diǎn)遠(yuǎn)。但是從天文學(xué)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(tǒng)存在。通過搜尋和研究它們，我們可以學(xué)到很多關(guān)于這些稀有恒星的知識(shí)，包括它們是如何形成和演化的，如何以太陽的8倍質(zhì)量開始，并以留下黑洞的超新星爆炸結(jié)束?！?/p>

三星系統(tǒng)也被認(rèn)為是黑洞或中子星合并的前兆。在這種情況下，HR 6819非常有趣。為了坍縮形成黑洞，前體恒星至少要是太陽質(zhì)量的20倍。若是前體的質(zhì)量是在8倍到20倍太陽質(zhì)量之間，則會(huì)形成中子星。

HR 6819中的兩顆恒星被認(rèn)為是在6個(gè)太陽質(zhì)量周圍環(huán)繞盤旋，這將留下白矮星。然而，該系統(tǒng)是一個(gè)典型還是一個(gè)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(gè)令人驚嘆的系統(tǒng)能會(huì)向我們展示什么樣的宇宙。

作者: MICHELLE STARR

FY:書燈下的樹

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