離地球1000光年黑洞，比任何黑洞更接近太陽系，肉眼看到三重系統

2020-08-28 趙雲皓


來自歐洲南方天文臺(ESO)和其他機構的天文學家團隊發現了一個離地球僅1000光年的黑洞。黑洞比迄今發現的任何其他黑洞都更接近我們的太陽系，並且是肉眼可以看到的三重系統的一部分。研究小組利用智利ESO『s La Silla天文臺的MPG/ESO 2.2米望遠鏡追蹤兩顆伴星，找到了這個無形物體的證據。他們說這個系統可能只是冰山一角，因為將來還會發現更多類似的黑洞。

「當我們意識到這是第一個用肉眼可以看到黑洞的恆星系統時，我們完全感到驚訝，」布拉格捷克共和國科學院榮譽科學家Petr Hadrava說，他也是這項研究的共同作者之一。該系統位於望遠鏡星座，離我們如此之近，以至於在沒有望遠鏡或望遠鏡的黑暗而晴朗的夜晚，從南半球可以看到它的恆星。「這個系統包含了離地球最近的黑洞，」ESO科學家ThomasRivinius說。天文學和天體物理學。



該小組最初觀察到的系統，稱為HR 6819，作為雙星系統研究的一部分。然而，當他們分析他們的觀察時，當他們發現HR 6819中第三具之前未被發現的身體時，他們感到震驚：黑洞。在LaSilla的MPG/ESO2.2米望遠鏡上用Feros光譜儀進行的觀測表明，這兩顆可見恆星中的一顆每40天繞一個看不見的物體運行，而第二顆恆星則在距這一對星很遠的地方。

該研究的合著者、位於嘉慶的ESO名譽天文學家迪特裡希·巴德(Dietrich Baade)表示：「確定40天時間所需的觀測必須分散在幾個月內。這要歸功於ESO的開拓性服務--由ESO工作人員代表需要觀測的科學家進行觀測。」

HR 6819中隱藏的黑洞是第一批發現的恆星質量黑洞之一，這些黑洞不會與它們的環境發生劇烈的相互作用，因此，它看起來確實是黑色的。但是研究小組可以通過研究恆星在內對中的軌道來發現它的存在並計算它的質量。「一個質量至少是太陽4倍的無形物體只能是一個黑洞，」裡維尼烏斯說，他在智利工作。

到目前為止，天文學家只在我們的星系中發現了幾十個黑洞，幾乎所有黑洞都與他們的環境發生了強烈的相互作用，並通過在這種相互作用中釋放出強大的X射線而使他們的存在為人所知。但是科學家們估計，在銀河系的整個生命周期中，更多的恆星在結束生命的過程中坍塌成黑洞。HR 6819中發現了一個無聲的、看不見的黑洞，這為銀河系中許多隱藏黑洞的位置提供了線索。裡維尼烏斯說：「那裡肯定有數億個黑洞，但我們只知道很少的黑洞。知道要找什麼應該會讓我們處於更好的位置。」Baade補充說，在如此接近的三重系統中發現一個黑洞，表明我們所看到的僅僅是「一個令人興奮的冰山的一角」。



天文學家們已經相信，他們的發現可以照亮第二個系統。「我們意識到，另一個名為LB-1的系統也可能是如此三重，儘管我們需要更多的觀察來確定，」ESO的博士後研究員、論文的合著者Marianne Heida說。「LB-1離地球有點遠，但在天文上仍然非常接近，這意味著可能還有更多這樣的系統存在。通過尋找和研究它們，我們可以了解到那些以太陽質量8倍以上開始生命的稀有恆星的形成和演化，並以一次超新星爆炸結束它們，從而留下一個黑洞。」

這些具有內部對和遠距離恆星的三重系統的發現，也可以提供關於強烈的宇宙合併的線索，它們釋放出足夠強大的引力波，可以在地球上被探測到。一些天文學家認為，這種合併可能發生在與HR 6819或LB-1相似的系統中，但內部對由兩個黑洞或一個黑洞和一個中子星組成。遠處的物體可以重力地撞擊內對，從而觸發引力波的合併和釋放。儘管HR 6819和LB-1隻有一個黑洞，沒有中子星，但這些系統可以幫助科學家理解恆星碰撞是如何在三星系統中發生的。

這項研究發表在今天出版的論文「一個肉眼三重系統」中，該系統在內部雙星中有一個無漸增的黑洞。天文學和天體物理學.

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