HR 6819黑洞
幾個月前,科學家宣布間接探測到離地球最近的黑洞。但現在,另一個團隊對這個謎題提出了不同的解釋。
從HR 6819最早的光譜來看,科學家們將這個源頭確定為一顆明亮的早期型Be星,一顆帶有發射線的熱星,很可能是由於一個環星盤的物質吸積而成。
Be星
Be星是光譜中有明顯的氫發射線的B-型恆星,這類恆星的光譜類型通常標示為Be,B表示是B型恆星,e表示是發射光譜,雖然也可能有其它原子的離子發射譜線,但通常都很微弱。觀測上的其他特徵包括光學上的線性偏極化和比一般的B型恆星更強的紅外線輻射,稱為紅外過量。自然的Be星都是暫時性的,Be星通常都可能保持著正常的B型光譜,而且到前為止都是正常的B型星可能成為Be星。
然而,隨著我們對恆星光譜細節解析能力的提升,一幅更加複雜的圖景出現了。
20世紀80年代的研究揭示了HR 6819光譜中意想不到的狹窄吸收線,2003年的一項研究表明,這些線隨著時間的推移而移動。這表明,儘管我們無法用光學方法解析它們,但HR 6819有兩個組成部分:一個是沒有明顯運動的Be星,一個是40天軌道上的B3 III星。
但是,B3三號星的運行軌道是什麼呢?2020年5月,科學家公布了謎題的答案:HR 6819實際上是一個三重系統。他們認為,B3 III星是圍繞著一個黑洞運行的(這就是為什麼我們在光譜中看不到它的證據),而Be星是一個遙遠的三級伴星,運行速度太慢,沒有可探測的運動。
根據B3 III恆星的軌道,這個黑洞的重量需要超過4個太陽質量,而距離地球只有1120光年的距離,這個天體將是已知最接近的黑洞。
但HR 6819的光譜會不會有其他解釋呢?在一項新的研究中,美國喬治亞州立大學的科學家道格拉斯·吉斯和王璐茜認為,HR 6819實際上不是一個三重系統。相反,它是一個簡單的雙星系統,只由兩個已知的組成部分組成:Be星和B3 III星。
如果HR 6819僅僅是一個雙星,那麼B3 III恆星應該表現出同樣周期為40天的反射性軌道運動,但這種運動可能很小,很難在系統的複雜光譜中被探測到。
明顯的軌道運動表明這兩顆恆星組成了一個雙星系統
為了尋找它,吉斯和王璐茜分析了Be星周圍的吸積盤的Hα發射。通過仔細的光譜建模,他們發現,可以看到整個吸積盤以40天的周期來回晃動,完全符合反射軌道運動的預期。這種運動大約比B3 III星的運動少一個數量級,這也是為什麼之前沒有發現它的原因。
那麼,為什麼Be星的軌道運動比它的B3 III同伴的軌道運動小得多呢?如果Be星的典型質量為約6個太陽質量,那麼伴星的大小一定只有一個太陽質量的一小部分。它可能正處於一個進化階段,在這個階段,它已經把大量的質量捐獻給了它的同伴,現在只剩下脫胎換骨的殘骸。