宇宙中离地球最近的黑洞在什么地方?

如题所述


图解:HR 6819系统。该系统由两颗恒星组成(均为蓝色),围绕黑洞(红色)旋转。图源:dogonews

天文学家卡里姆·巴德里是加州大学伯克利分校的博士生,他专门研究双星系统,但是并没有参与其中,他说:“它似乎一直隐藏在最显眼的地方。它是个足够亮的恒星[系统],以至于人们早在80年代就一直在研究。但是,似乎还有一些惊喜等待我们发现。”

以人类的尺度来衡量,1000光年是个遥远的距离。如果对银河系的模型进行缩放,使地球到太阳的距离只有一根头发丝的宽度,那HR 6819大约有4英里远。但是,在银河系这样超过10万光年的宏伟的体系中,HR 6819实在太近了,这也意味着银河系中充满了黑洞。

黑洞与恒星一起旋转


图解:银河系中的所有恒星都绕着一个超大质量黑洞运行,称为射手座A+,最近研究人员发现,它旁边可能存在第二个黑洞。大多数星系的中心都有一个超大质量的黑洞,一个星系在与另一个星系合并后,其中心可能有多个黑洞。

研究人员早就估计过,银河系是数以亿计的黑洞的家园,密度极高的物体,其引力场也十分强大,甚至是光都无法逃逸。但是,事实证明,发现这些黑暗的物体已极其困难。在星系中发现有十几个黑洞在气体云上“喂食”——当物质在黑洞边缘盘旋时,这个过程会发射X射线。但是,在我们这片星系中,大多数黑洞是无法观测的,因此,只有通过找到周围受其引力影响的物质,才能观察到它们。

研究HR 6819的天文学家们根本没有寻找黑洞,相反,它们希望对一对彼此环绕的奇特恒星有更多的了解。

在外侧的恒星被成为Be星,它的质量是太阳的几倍大,燃烧的热度更大,光芒更蓝。在赤道,这颗恒星的表面以每秒300英里的速度旋转,比太阳赤道的旋转速度快200倍。里维尼亚斯说:“它们的旋转速度太快了,以至于物质几乎会自行飞离。”

早在2004年,智利拉西拉天文台用MPG/ESO 2.2米望远镜对HR6819进行了为期四个月的观测活动,发现该系统不是一对标准的双星。“正常”的内侧恒星似乎每40.3天绕另一个天体运行一次,而较大的Be星则绕着内侧恒星和神秘的第三天体飞行,这个距离更远。

五年后,欧洲南方天文台的斯坦·什特福带头重新审视观测结果,其中暗示了HR 6819中有黑洞潜伏。但是2014年,什特福在一场车祸中丧生,导致该工作停止。

里维尼乌斯是Be星方面的专家,并长期与什特福共事,2019年12月,他找到了重新审视HR 6819的新理由。一个独立小组发表了一项研究,详细描述了一个名为LB-1的星系,这个星系中的黑洞约比太阳质量大70倍。这项工作立即引起了人们的注意。基于物理学家们对恒星质量的黑洞形成(由一种巨星的超新星遗留下来)的了解,这种质量的黑洞不可能形成。当一颗大到可以产生如此大小黑洞的恒星死亡时,它的爆炸方式使得所产生的碎片无法自行坍塌。



图解:中国的天文学家发现了一个恒星黑洞LB-1,它非常巨大,根据我们目前的黑洞形成理论,它不应该存在。LB-1的质量是太阳的70倍,但在这之前,天文学家认为我们星系中的恒星黑洞不能超过太阳质量的20倍。图源:techeblog

然而,里维尼乌斯的团队注意到,LB-1的数据和几年前使用的HR 6819时所看到的数据非常相似。他们开始描述系统中神秘的第三个天体。并且,通过对内侧恒星轨道和亮度的计算,发现这个看不见的天体至少比太阳的质量大4.2倍,类似于银河系中已知的黑洞。

看不见的目标


图解:天文学家利用美国宇航局钱德拉X射线天文台和欧洲南方天文台在智利的超大型望远镜(VLT)的数据,首次在银河系外发现了一颗特殊类型的中子星。

只有一种天体可以解释这种测量结果:黑洞

巴德里说,但是所有针对像HR 6819这样近在咫尺的多天体系统的研究,都是在应对几个潜在的误差源。HR 6819的外侧恒星Be和内侧恒星离得太近了,任何一台望远镜都解决不了它们的观测问题。只有通过它们发出的光的不同光谱来识别这两颗星。


图解:美国宇航局在我们的太阳系边缘发现了一个巨大的发光的“氢墙”。

在某些情况下,老星外层氢气的“剥落”可以使其在外观上模仿更年轻、质量更大的星。如果HR 6819的外侧恒星这样模仿,研究人员就不得不重新计算已经假设好的黑洞的质量。

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
第1个回答  2020-09-01
宇宙中离地球最近的黑洞在距离地球1000光年的地方,是欧洲南部天文台的天文学家发现的,属于HR 6819的三星系统的一部分。
第2个回答  2020-08-31
位于银河系的中心,这个黑洞周围围绕着许许多多的恒星,太阳系如今也在慢慢的被它所吸引。
第3个回答  2020-09-01
就在几个月前,我们发现了这个黑洞,距离地球大约只有1000光年左右,如果在适当的天气,我们甚至可以通过望远镜观测到它。
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