天文学家发现首个银河系中的流浪黑洞

银河系就像一件古老的羊毛衣那样,中间应该布满了黑洞,根据科学家的估计,应该有多达1000万至10亿个恒星质量的黑洞在银河系中游荡,但有一个最糟的问题就是它们基本上是不可见的,只有在它们路过一些物质或天体时,其重力场改变环境亮度才可间接察觉,一个研究团队首次成功地探测到一个孤独黑洞,它距离地球5200光年。

黑洞的重力场相当强大且极端,它会扭曲任何穿过它的光,所以当一颗遥远恒星或星系的光抵达它附近时,适当的行进方向及角度将使它变得异常明亮,此时科学家见到它就知道这个光是经过了一次重力场放大的结果,这种现象被称为重力透镜效应,而根据其尺度大小,这次的现象则被归类为微重力透镜效应,借此, 科学家第一次看到一个流浪黑洞,并且可探测出其质量大小,可能大于中子星,这更加证实了它的黑洞性质。

如圖說图说:哈伯望远镜对该天文事件的后续观测照
如圖說图说:哈伯望远镜对该天文事件的后续观测照

微重力透镜事件可以对系外行星及恒星分门别类,但这些行星和恒星的质量太低,其亮度变化并不明显,但实际上每年天文学家都能看见数千次的微重力透镜事件,它们中的大多数都是背景恒星亮度的增强,考虑到天空中的恒星数量,这并不奇怪。

监测天空的两项独立科学计划,光学重力透镜实验(OGLE)与天文物理学中的微透镜观测(MOA)分别在2011年6月2日同步记录到了这项事件,并且一直持续观测了相当久,该事件在同年的7月20日达到峰值。 这次事件分别被命名为MOA-2011-BLG-191/OGLE-2011-BLG-0462,非常引人注目的是它不仅持续时间异常的长,约270天,而且显示出异常高的亮度变化。 直到2017年,哈伯太空望远镜在8个不同的场合对该区域进行观测,有了这些观测资料,研究团队发现最适合这些数据的结果为黑洞,并且透过恒星亮度的强度变化,该黑洞被计算出其质量约为太阳的7.1倍,事件视界应只有42公里宽。

此外,研究团队还算出了该物体的移动速度为每秒45公里,它很可能是前一颗恒星在超新星爆炸时被抛射至太空中的,如果这种不平衡的爆炸发生了,就有机会将恒星坍缩的核甩到太空中,我们以前也曾经见过类似的状况,白矮星LP 40-365及中子星PSR J0002+6216 就是两个例子。

在2019年的研究中提到,银河系周围可能有数百万个自然踢出的黑洞,而探查到的这个黑洞如果就是其中之一,那么这些天体可能在银河系中高速流浪,藉由灵敏的X射线望远镜来确定周围的星际介质中是否正在从中吸收任何物质,一旦发现该类黑洞群体, 我们可能就有更多的观察样本及新的发现,本研究已提交至《天文物理学期刊》,其预印本可于arXiv上查阅。 (编译/许晋翊)

资料来源:Science Alert

本文由奇点天文作者上传并发布,奇点天文仅提供文章投稿展示,文章仅代表作者个人观点,不代表奇点天文立场。

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