離地球最近黑洞,僅1000光年,質量為太陽4倍、其恆星肉眼可見!

2020-11-26 八兩科學

黑洞,是宇宙中最神秘、最深不可測的天體。通常而言,每個星系除了中心擁有一個「星系引擎」的超大質量黑洞外,估計還會有數百萬個恆星級黑洞。但是黑洞本身連光線都能吸收,加上引力小、非常安靜,所以很難被科學家們發現。不過難以發現,並不代表它們不存在。

據最新(5月6日)發表於《天文與天體物理學》期刊的一項研究報告稱,天文學家找到了迄今為止離地球最近的一個黑洞,距離僅約1000光年。據說不用天文望遠鏡,人類憑肉眼就能在夜空中(南半球)發現環繞在它周圍的2顆恆星。

在科學家眼裡,黑洞依據質量大小可分類為超大質量黑洞、中介質量黑洞、恆星黑洞和微型黑洞。不過目前已有證據證實存在的類型,只有超大質量黑洞恆星黑洞。超大質量黑洞位於每個星系的中心,質量是太陽百萬倍以上。因引力巨大,一舉一動產生的動靜(可見光、紅外光、無線電波、X 射線)很大,所以最容易被科學家發現。而恆星黑洞的質量一般是太陽質量幾倍到幾十倍,通常在聯星(雙星)系統(聯星是兩顆恆星各自在軌道上環繞著共同質量中心的恆星系統)中或透過雙黑洞併合事件曝光,從而被科學家發現。

目前科學家在銀河系內發現的黑洞成員有:銀河系中心的超大質量黑洞人馬座 A*、10來個在聯星系統發現的恆星黑洞。至於理論上介於恆星黑洞至超大質量黑洞之間的中等質量黑洞,還沒有任何發現。

這次發現的黑洞為「HR 6819」,是因為恆星死亡、發生重力坍塌形成的黑洞,質量至少是太陽的4.2倍,距離地球大約1000光年。以銀河系的大小來比較,1000光年相當於現實中的隔壁鄰居。此前距離地球最近的黑洞,是位於3300光年外一個聯星系統的恆星黑洞「A0620-00」。

其實早在2004年,科學家通過智利拉希拉天文臺(La Silla Observatory)的望遠鏡就對「HR 6819」進行了為期4個月的觀測,最開始以為只是一個不標準的雙星系統,因為裡面恆星的軌跡不尋常,就像俄羅斯套娃裡還有套娃。後來歐洲南方天文臺斯坦·斯特夫(Stan Stefl )團隊重新審視觀測數據,猜測裡面應該是存在一個黑洞,才導致出現「不尋常」的恆星軌跡。只不過團隊負責人斯坦·斯特夫在2014年去世,研究從而被中斷。

而在2019年11月,斯坦·斯特夫的同事裡維紐斯(Thomas Rivinius)帶領的團隊再次研究「HR 6819」,終於確定了這個本來早應發現黑洞的存在。團隊描繪了兩顆恆星的軌跡,發現一顆恆星每40.3天環繞著一個看不見的物體運行一圈,而另一顆星則莫名繞行得很遠。儘管無法直接觀察到黑洞,但團隊能夠根據其與系統中其他兩個物體的引力相互作用來推斷黑洞的存在。而「HR 6819」也是人類第一個肉眼可見的黑洞系統,2顆恆星繞著一個黑洞運轉。

根據科學家的猜測,我們整個銀河系可能有1億個黑洞,但是它們都非常安靜。不像超大質量黑洞有著「血盆大口」,常能做出引人注目的「大動作」。這次能偶然發現HR 6819黑洞的存在,間接證明了銀河系裡的黑洞還有很多,人類目前所發現的黑洞,可能只是冰山一角。

如果您在南半球,在天氣晴朗時朝著星空望去,憑肉眼就能看到「HR 6819」恆星。雖然看不見黑洞,但可以肯定地說,那裡有一個黑洞。

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