離地球最近黑洞?不到1年,科學家們掄起數據,狠揍權威一臉懵逼

2021-01-19 地球explore

科學領域,是個充滿著思辨的過程!科學家們,總在不斷假設——論證——再假設——再論證的不斷循環的歷程中,也通過這樣的科學方式,尋覓這個世界、這個宇宙的真知與事實。所以,打臉與被打臉,早已是常態事。好比,500年前年哥白尼用「太陽中心論」推翻了「地心說」,之後勒維特,這位觀測宇宙學之母,不僅成為了「日心說」的掘墓人,更用標準燭光奠定了現代宇宙學時代。

他們用自己的豐功偉績、用行動,論證了科學最偉大的真理:不迷信權威,權威不代表真理,更敢於向"權威"發出新的挑戰。科學就是在這樣一個個顛覆之中,才獲得更多的真相與進步。

如今面對浩瀚的太空探索,更需要如此!在今年早些時候,科學界才剛剛宣稱:發現最接近我們的地球的黑洞,然後被命名為HR 6819的天體系統。沒想到不到一年時間,就遭受到新挑戰,不同的科學團隊,用更嚴謹的觀測數據與推論,證明這個天體系統,並不是什麼黑洞。

所謂離地球最近的這顆黑洞,或是一群權威學者,又一次完美的無心之失的失誤而已。因為黑洞,吸納萬物的特性,讓人們對於它的存在,總是無法直接觀測,而間接測量總會存在太多的偏差與可能。

位於距離我們地球大概1120光年遠的HR 6819,一直以來都是個傳奇而神秘的故事。一開始,它的發現,是因為一顆Be 光譜類型的恆星,這是一個正處於主序列上的熾熱藍白色恆星,這個以200公裡/秒的速度快速旋轉的大傢伙,同時釋放著極其強烈的氫元素輻射的光線。

可到了上世紀80年代,人們卻發現這個天體系統,似乎似乎還有發出一個b型恆星光信號。那到底它是歸類哪一種恆星呢?直到2003年,天文學界才最終確定這個天體包裹著兩顆恆星,除Be 恆星外,似乎還有發出一個b型恆星光信號的 B3 III 型恆星。

但他們又陷入了另一個謎團了,因為進一步的分析顯示,這顆 B3 III 恆星的軌道大約為40天,其質量估計為6個太陽,但這顆 Be 恆星似乎靜止不動,其質量也估計為6個太陽。如果這兩顆恆星組成一個質量相等的雙星系統,它們應該圍繞著一個共同的重心運行,而不是一個恆星圍繞著另一個恆星。

所以,另一群權威學者,經過大量演算後,用論文形式提出了一個大膽假設:這兩個恆星都圍繞著我們所看不見的第三個天體旋轉,這個天體也是距離地球最近的黑洞。這群權威天文學家,他們甚至可以調用了智利LaSilla天文臺的MPG/ESO2.2米望遠鏡,展開了系列觀測。然後,用這些觀測數據,建立起這樣的一個假設模型:兩顆恆星中的其中一顆,每40天圍繞著看不見的物體(黑洞)旋轉一圈,而另一顆恆星則獨自在離黑洞更遠的地方懸掛。

可真相,真就如此麼?不相信權威的另一群科學家們,抱著懷疑的態度,再一次審視這個所謂離地球僅1120光年的最近的黑洞。他們用懷疑的目光審視著這個模型最大的漏洞——一切假設都是建立於兩顆恆星基本一樣質量的前提之下,可若是人們錯誤估算了這兩顆恆星的質量呢?在這個錯誤之下的所有推論,是不是都假的呢?

科學光靠懷疑是不夠的,顯然是需要擼起袖子,用行動證明自己的假設與懷疑是站得住腳跟的。所以,他們說幹就幹,仔細去研究 Be 恆星光譜中的氫發射,並發現 Be 星周圍的氫盤確實顯示了40天的都卜勒頻移和發射線形狀的周期。這一切都與另一顆恆星B3 III 恆星的軌道一致,這意味著什麼呢?用大白話來理解,B3 III 恆星的物質正在轉移,從後者剝離脫落然後一點點被Be 恆星吸收進去。最終導致了兩顆大小不一致的雙星系統。

因此,推翻了黑洞必然理論後,他們建立起新的理論模型:HR 6819是一個雙星系統,由一顆大質量 Be 星和一個低質量伴星組成。Be 星的質量大約是6個太陽的質量,而B3 III 恆星的質量約是在0.4~0.8個太陽的質量之間。而這個模型,也完美匹配了當前兩個恆星所運行的軌跡數據。

更有趣的事情就是,這樣的想法,不僅僅是喬治亞州立大學的天文學家道格拉斯 · r · 吉斯Douglas Gies 和王璐茜 Luqian Wang這樣認為。就連比利時魯汶大學的朱莉婭· 博登斯坦納 Julia Bodensteiner 所領導的一個天文學家小組,也獨立地檢測了 Be 星的氫發射,並對該系統進行了軌道分析。她和她的同事,幾乎在同一時間,得出了與王教授她們幾乎完全相同的結論。她們核算兩個恆星的質量分別是0.4個太陽質量和6個太陽質量。

而加州大學伯克利分校的天文學家 Kareem El-Badry 和 Eliot Quataert 也分別獨立分析了這個系統的光譜,得到了 B3 III 和 Be 星的質量分別為0.47和6.7太陽質量。

三個團隊,幾乎完全獨立地得到了同一個結果,這讓一年前提出黑洞理論的權威機構狠狠地被打了一次臉。

很顯然,相比縹緲的黑洞理論,恆星剝離理論似乎更站得住腳,也找到了更多的理論支撐的數據與證據。而且,相比距離地球那顆黑洞,一個正年強力壯的主恆星,剝離吞噬一顆正在收縮成一顆熱的亞矮星,似乎顯得更加罕見有趣。也或許是人們一次難得的觀測低質量伴星轉移的機會。

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