歐洲南部天文臺(ESO)和其他研究所的一組天文學家發現了一個距地球僅1000光年的黑洞。黑洞比迄今發現的任何其他黑洞都更靠近我們的太陽系,並且是肉眼可見的三重系統的一部分。該小組通過在智利ESO拉新羅天文臺使用MPG / ESO 2.2米望遠鏡通過追蹤其兩個伴星觀察了這這個黑洞,。他們說,這個觀測到的黑洞可能只是冰山一角,因為將來還會發現更多類似的黑洞。
布拉格捷克共和國科學院榮譽科學家Petr Hadrava說:「當我們意識到這是第一個可以用肉眼看到的黑洞的恆星系統時,我們感到非常驚訝。」該系統位於一個恆星星座中,非常靠近我們,以至於在黑暗,晴朗的夜晚,用雙筒望遠鏡或望遠鏡就可以從南半球看到其恆星。ESO科學家託馬斯·裡維紐斯(Thomas Rivinius)說:「這個系統包含了我們所知道的距地球最近的黑洞。」
發現過程
該團隊最初觀察了稱為HR 6819的系統,作為雙星系統研究的一部分。但是,當他們分析觀察結果時,發現HR 6819中第三個未被發現的屍體時,他們被驚呆了:一個黑洞。在拉新羅(La Silla)的MPG / ESO 2.2米望遠鏡上使用FEROS光譜儀進行的觀測顯示,兩個可見恆星中的一顆繞過一個看不見的物體繞軌道運行,每40天一次,而第二顆恆星與該內對繞行很遠。
研究的合著者名譽天文學家Dietrich Baade說:「觀察結果必須在確定40天期限內觀測。這次的成功歸功於ESO具有開創性的服務觀察計劃。」
HR 6819中隱藏的黑洞是最早發現的恆星質量黑洞之一,它不會與周圍環境劇烈相互作用,因此看上去是獨立的黑洞。但是研究小組可以通過研究內層對中恆星的軌道來發現它的存在並計算質量。位於智利的裡維尼烏斯總結道:「一個質量至少是太陽的四倍的物體,而他卻看不見,那他只能是一個黑洞。」
給我們能帶來什麼
迄今為止,天文學家在我們的銀河系中僅發現了幾十個黑洞,幾乎所有黑洞都與周圍環境發生強烈相互作用,並通過在這種相互作用中釋放出強大的X射線而使它們的存在廣為人知。但是科學家估計,在銀河系的生命中,隨著生命的結束,更多的恆星坍塌成黑洞。HR 6819中發現了一個獨立的的,看不見的黑洞,為銀河系中許多隱藏的黑洞可能位於何處提供了線索。裡維尼烏斯說:「那裡肯定有數億個黑洞,但我們只知道的很少。在如此靠近的三元系統中發現一個黑洞表明我們只看到了「令人興奮的冰山一角」。
天文學家已經相信他們的發現可以為第二個系統帶來一些啟發。該論文的共同作者,ESO的博士後瑪麗安·海達(Marianne Heida)表示:「我們意識到,另一個名為LB-1的系統也可能是三元系統,儘管我們需要更多的觀察來確定。LB-1距離地球有點遠,但是從天文學角度來看仍然非常接近,這意味著可能存在更多這樣的系統。通過發現和研究它們,我們可以了解很多有關這些稀有恆星的形成和演化的信息。它們的生命以太陽質量的8倍以上開始,並以留下黑洞的超新星爆炸結束。」
這些有著內部一對和一顆遙遠恆星的三重系統的發現,也可能提供關於劇烈的宇宙合併的線索,這種合併釋放的引力波強大到足以在地球上被探測到。一些天文學家認為,合併可能發生在與HR 6819或LB-1結構類似的系統中,但內部的一對是由兩個黑洞或一個黑洞和一個中子星組成的。遙遠的外部物體可以通過引力作用影響內部對,從而觸發合併和釋放引力波。雖然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了解恆星碰撞是如何在三重星系中發生的。
這項研究發表在今天出版的《天文學與天體物理學》雜誌上的一篇論文《在雙星內部有一個不吸積的黑洞的裸眼三重系統》中。
(蘇域之家)