黑洞越来越近了,天文学家发现迄今为止距离地球最近的黑洞
科学家发现距地球最近黑洞
在宇宙中的大质量恒星的燃料耗尽之后,一般都会因剧烈的引力坍缩而发生超新星爆发,在此之后,它们有可能直接灰飞烟灭,也有可能留下一个致密的核心,如果残留核心的质量足够大,就可能会演化成已知宇宙中引力最极端的天体黑洞。
恒星的质量越大,其奉命就越短,而根据宇宙学模型,在早期宇宙中,恒星的质量普遍都非常大,考虑到银河系的诞生可追溯到大约130亿年前,因此我们不难推测出,在经历了如此漫长的时间之后,如今的银河系中应该存在着数量巨大的黑洞。
那么问题就来了,距离地球最近的黑洞离我们有多远呢?实际上,随着观测水平的持续进步,距离地球最近的黑洞这一纪录也在不断地刷新,看上去就好像是黑洞离我们越来越近了。
2022年11月4日,一个由来自哈佛史密森天体物理中心和普朗克研究所的天文学家组成的研究团队,在《皇家天文学会月刊》发表论文称,天文学家发现迄今为止距离地球最近的黑洞,我们来看看这具体是怎么回事。
黑洞是不可能直接观测到的,这是因为在黑洞强大引力的束缚下,即使是光都无法从黑洞内部逃逸,所以我们只能通过黑洞引发的一些宇宙级的现象来进行间接观测,比如说我们可以通过观测黑洞引力对恒星运动轨迹所造成的影响,来间接推测出黑洞的存在。
实际上,该研究团队就是采用的这种方法,在研究工作中,该团队的天文学家分析了盖亚卫星发回的168065颗恒星的运动轨迹数据,最终从中发现了一颗明显受到黑洞引力影响的恒星。
(注:盖亚卫星发射于2013年,主要致力于观测银河系中恒星的位置、距离以及运动,其观测恒星数量可达10亿颗)
这颗恒星是一颗与太阳类似的黄矮星,在天空中位于蛇夫座,距离地球大约1560光年,研究人员发现,这颗恒星沿着一个椭圆轨道围绕着一个点运动,根据其运动速度以及运动轨道的大小和周期可以计算出,这个点其实是它与另一个天体的共同质心,而另一个天体的质量可以达到太阳质量10倍。
更重要的是,这个天体黑暗的,意思就是说,在它所在的区域,并不存在任何可观测到的天体,研究人员据此认为,这个天体应该就是一个处于休眠状态的黑洞,并将其命名为盖亚BH1(GaiaBH1)。
为了进一步验证这一观点,研究人员大量分析了来自凯克望远镜、MPGESO望远镜、甚大望远镜、双子望远镜等多个观测设备的数据,其得到的结果都是:在这个天体所在的区域一片黑暗,什么都看不到。这就意味着,盖亚BH1这个黑洞确实是存在的,而它也因此成为了天文学家所发现的,迄今为止距离地球最近的黑洞。
值得一提的是,观测数据显示,盖亚BH1与它的伴星之间的距离非常近,仅仅只有1天文单位,这相当于太阳和地球的平均距离,天文学家推测,在如此近的距离上是不可能自然形成这样的双星系统,因此一个最有可能的情形就是:在过去的日子里,盖亚BH1通过其自身的引力捕获了一颗路过的恒星。
研究人员指出,从理论上来讲,银河系中的黑洞数量可以高达1亿颗,而我们目前已发现的黑洞却只有几十个,之所以会这样,除了是我们的观测能力还有待提高之外,还有一个重要的原因就是我们的观测数据还不够丰富。
目前该研究团队正在着手准备分析来自盖亚卫星的更新、更多的观测数据,根据研究人员估计,在后续的研究中,应该还能发现数十个隐藏在宇宙深处的黑洞,届时距离地球最近的黑洞这一纪录有可能会被再次刷新。
好了,今天我们就先讲到这里,欢迎大家关注我们,我们下次再见。
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参考资料:
KareemElBadryetal,ASunlikestarorbitingablackhole。MonthlyNoticesoftheRoyalAstronomicalSociety,stac3140