科学家发现超沉默黑洞!不吞噬物质也没有光环包围

2018-02-26 1123
摘要:一颗行迹异常诡谲的恒星引起了天文学家注意,进一步检测后竟然意外找到了个不会吞噬物质、正处于休眠期的黑洞!这也是科学家首次单纯透过引力测量而发现的最沉默黑洞,其质量约太阳质量的 4.36 倍,所处星团距离我们约 1.6 万光年。 球状星团“NGC 3201”位于银河系船帆座(Vela)中,距离我们约 1.63 万光年(银河系直径介

一颗行迹异常诡谲的恒星引起了天文学家注意,进一步检测后竟然意外找到了个不会吞噬物质、正处于休眠期的黑洞!这也是科学家首次单纯透过引力测量而发现的最沉默黑洞,其质量约太阳质量的 4.36 倍,所处星团距离我们约 1.6 万光年。

球状星团“NGC 3201”位于银河系船帆座(Vela)中,距离我们约 1.63 万光年(银河系直径介于 10 万~18 万光年),科学家认为其年龄已超过 100 亿岁(太阳系年龄 45 亿岁),几乎和银河系同时诞生,整个星团质量估计约为太阳系的 25.4 万倍。

如果说星云是宇宙中恒星的托儿所,那么球状星团就是恒星的养老院,星云教我们了解年轻气盛的恒星,那么球状星团就可以告诉我们恒星是如何演化和老去的。

▲ 球状星团“NGC 3201”的外观。(Source:欧洲南方天文台)

最近德国哥廷根大学天文学家 Benjamin Giesers 利用欧洲南方天文台位于智利的甚大望远镜(Very Large Telescope,VLT)研究“NGC 3201”星团时,发现某颗恒星的运动行为很奇怪,它会以每小时几十万公里的速度“前后摆动”,每 167 天重复一次,研究之后,Benjamin Giesers 表示,这颗恒星正围绕着一个完全看不见的东西而行,质量超过太阳质量 4 倍,那只能是个黑洞。

我们知道连光都无法逃脱黑洞巨大的引力,黑洞本身是无法直接观测的,但可借由间接方式得知其存在与质量,比如物体被吸入前因高热而放出的“边缘讯息”紫外线、X 射线辐射等,以及周遭恒星或星际云气团的轨迹,就能知道那里是否有黑洞存在。

但,若是一个休眠中、不吞也不吐的黑洞该怎么发现?当黑洞不与物质相互作用、不会积聚质量或发出辐射时,它就真的安静沉默地和宇宙融为一体,只能透过其他方式观测,比如测量它对其他恒星的引力影响。

虽然研究人员承认还有另一个可能性,这颗行为异常的恒星也有可能只是个布偶娃娃,处在一个包含两颗特大、紧密结合的中子星的三星系统中,但迄今为止我们都还没看过这种系统,所以黑洞的可能性更大。

如果观测结果证实无误,那这将是第一个于不活跃休眠期被科学家发现的黑洞,也是第一个从球状星团中发现的黑洞,将有助于理解球状星团的形成、黑洞二元系统的演变,对于重力波源的理解更是至关重要。论文已发布在《 皇家天文学会》月刊。

注:球状星团是外观呈球形、在轨道上绕着星系核心运行的恒星集团,通常含有数十万颗低金属的老年恒星。目前银河系内估计有超过150个球状星团。

  • Oddly behaving star reveals a black hole hiding in a globular cluster, a first
  • This star’s bizarre behavior helped astronomers find a hidden, invisible black hole in the Milky Way

(首图来源:欧洲南方天文台)


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