安靜的黑洞距離地球僅1,000光年。但是用肉眼可以看到圍繞它跳舞的兩個星星。
這個距地球約1,000光年遠的HR 6819系統包含兩顆繞著隱藏的黑洞旋轉的恆星,這些黑洞比我們的太陽大幾倍。
天文學家已經發現了一個黑洞,它比以前發現的黑洞更靠近地球。黑洞位於南天體望遠鏡的位置約1,000光年,其質量約為太陽質量的四倍,這意味著黑洞的寬度僅為7.5英裡(12公裡)。研究人員在智利拉西拉天文臺用望遠鏡跟蹤雙星時發現了隱藏的野獸。當他們觀察雙星系統HR 6819時,他們注意到內層恆星快速繞軌道運動,而外層恆星則緩慢地沿軌道運動。
這意味著星星不只是互相繞圈。一些看不見的第三物體必須位於系統中心附近。隱藏的物體和內在的恆星每40天繞著彼此跳舞。同時,外星慢慢將這對星團繞得更遠。天文學家說,由於看不見的物體至少是太陽質量的四倍,所以它只能是一個黑洞。
由於黑洞不願出賣自己,因此很難找到一個不會主動吞噬鄰居的安靜的地方。但是,即使自身不發光,黑洞對其他可見物體的引力影響也可能非常明顯。例如,在南半球一個黑暗,晴朗的夜晚,您實際上可以肉眼看到環繞HR 6819黑洞的兩顆恆星。研究合著者彼得·哈德拉瓦(Petr Hadrava)在媒體聲明中說:「當我們意識到這是第一個用肉眼可以看到的黑洞的恆星系統時,我們感到非常驚訝。」
安靜的黑洞
當非常大的恆星在生命的盡頭坍塌時,就會形成黑洞。從宇宙的角度來看,儘管它們對我們來說似乎很陌生,但這些恆星質量的黑洞應該非常普遍。 科學家預計,我們的銀河系將容納數億顆銀河系。然而,到目前為止,僅發現了幾十個。
恆星質量黑洞,天文學家已經發現了才被發現,因為他們表現得像宇宙燈塔,拍攝過X射線,因為它們猛烈消耗之類的氣體和恆星。但是這些極端的物體實際上並不能代表天文學家所期望的。大多數黑洞應該安靜地潛伏著,不要吃任何東西。儘管HR 6819是迄今發現的少數秘密黑洞之一,但應該有無數黑洞出現。
該研究的合著者,歐洲南方天文臺的天文學家瑪麗安·海達說:「這實際上只是冰山一角。」 隨著天文學家發現越來越多的隱藏黑洞,他們希望發現它們離地球越來越近。哈德拉瓦估計,在地球幾十光年內應該有黑洞,這將使它們比我們夜空中的一些最亮恆星更近。
相比之下,以前最接近黑洞的記錄保持者是V616 Monocerotis,它位於距離我們3,000光年遠的雙星系統中。「只要看看我們在銀河系中預期的黑洞數量,如果沒有比HR 6819更近的黑洞,我會感到非常驚訝,」 Heida說。
檢驗理論
發現這些黑洞也不僅僅在於對對象進行分類。研究人員需要找到它們來測試他們關於恆星如何生存和死亡的理論。海達說:「天文學家總體上對恆星演化有一個很好的認識,但細節尚未完全確定,特別是涉及到留在黑洞後的最大質量恆星時。」
科學家們仍然不確定存在於具有多個大成員的系統中如何影響其內部恆星的演化。她說:「這些方面實際上非常重要,因為大質量恆星會產生(並釋放)宇宙中除氫和氦以外的所有元素。」 「幾乎所有的衛星都在具有多顆恆星的系統中。」
另一個令人驚訝的未知數是天文學家並不完全了解超新星爆炸是如何工作的。但是因為某些超新星會產生黑洞,所以檢驗競爭理論的一種方法是將已知黑洞的數量和大小與各種超新星理論所預測的進行比較。因此,它們添加到當前較小列表中的示例越多,它們就可以越準確地測試它們是否正確。
天文學家使用在智利拉西拉天文臺的歐洲南部天文臺MPG-ESO 2.2米望遠鏡進行的觀測發現了黑洞。
黑洞「蝕」
HR 6819可能以三重星系開始了它的生命,然後第三顆星坍塌成了今天的黑洞。儘管系統中沒有行星,但如果您要訪問一個繞著內部恆星旋轉的世界,您將被視為神秘的景象。 在地球上,當月亮經過我們與我們的恆星之間時,就會發生日食。在HR 6819中繞內層恆星運行的假想行星上,黑洞有時會使最外層恆星黯然失色。但是黑洞並沒有阻擋外星的光線,而是充當了放大鏡。它會在行星的夜空上創造出天文學家所說的引力透鏡。觀看這種奇異日食的觀眾會看到一個放大的發光圓盤,周圍是一個黑色的圓環。
如果黑洞在明亮的背景恆星前面通過,則會出現相同的模式。在其餘時間中,只有當黑洞消耗了一些雜散的氣體或太空巖石時,才會看到黑洞。該研究的合著者,歐洲南方天文臺的天文學家Dietrich Baade說:「否則,黑洞應該是黑色的並且不可見。」
黑洞的科學的例證。
黑洞的隱約可見
HR 6819的令人敬畏的安排並不是唯一的。具有多顆恆星的系統佔了我們銀河系中大多數恆星。因此,通過在這些系統中尋找更奇特的軌道,天文學家應該能夠發現更多隱藏的黑洞。但是,這仍將導致無法使用當前方法檢測到大量黑洞。天文學家認為,產生黑洞(超新星)的暴力事件還給恆星伴侶帶來了引力,使他們飛向太空。而且,如果無法查看周圍的事物運行情況,就無法檢測到一個孤立的黑洞。因此,在可預見的未來,天文學家必須繼續搜索多顆恆星系統以找到這些無聲的怪物。
Heida說:「我們需要找到一種聰明的方法來搜索已經存在的大量數據中的[黑洞]。」 她預計在存檔的觀測中可能會找到更多有關安靜黑洞的證據。而像歐洲航天局的蓋亞太空飛行器這樣的項目,目前正在繪製十億顆恆星,應該會發現更多。智利正在建設的維拉魯賓天文臺(以前稱為大型天氣觀測望遠鏡)將每隔幾個晚上拍攝整個可見天空,從而釋放附近恆星系統上的大量數據。