有一種黑洞,它們獨自游蕩在星系中,極難被發(fā)現(xiàn)。近期,天文學(xué)家第一次觀測到了一個在銀河系中獨自前行的“孤獨黑洞”。
黑洞的質(zhì)量之大,就連光都無法逃脫其引力,因此,從本質(zhì)上講黑洞是看不見的。除非它們與其他恒星等天體相互作用,例如,超加熱伴星的物質(zhì),或碰撞產(chǎn)生引力波,在宇宙中引起波動,否則它們就像幽靈,天文學(xué)家很難窺見其身影。
研究“孤獨黑洞”這種獨立類別的天體,有助于科學(xué)家了解其形成過程,以及它們在宇宙中的數(shù)量。
科學(xué)家認為,“孤獨黑洞”應(yīng)該很常見,因為每當一顆超過20個太陽質(zhì)量的恒星壽命終結(jié)時就會形成這樣的黑洞。
“銀河系中可能有1億個這樣的黑洞,它們雖然無處不在,卻難覓其蹤。”該研究領(lǐng)導(dǎo)者、美國空間望遠鏡研究所天文學(xué)家Kailash Sahu說。
此次“孤獨黑洞”的發(fā)現(xiàn)是基于美國宇航局(NASA)哈勃空間望遠鏡和幾座地面天文臺十年的觀測結(jié)果。
為了發(fā)現(xiàn)這個“孤獨黑洞”,國際研究小組基于微引力透鏡效應(yīng),尋找那些看起來像是一個不可見物體經(jīng)過時變亮的恒星。因為大質(zhì)量天體的引力會使其附近光線彎曲,就像透鏡一樣使光聚集在一起。像黑洞這樣超大質(zhì)量的天體,影響的空間區(qū)域更大,會使恒星更加明亮。但微弱、較輕的天體比如中子星,它們移動得異常緩慢,也可能導(dǎo)致長時間的變亮。
因此,研究小組選擇了8個候選天體進行進一步觀察。這些候選天體本身不發(fā)光,但至少在200天內(nèi)使背景恒星持續(xù)變亮。如今,研究人員有足夠的數(shù)據(jù)支撐其中一個是黑洞的結(jié)論。經(jīng)過計算,他們發(fā)現(xiàn)這個看不見的天體的質(zhì)量大約是太陽質(zhì)量的7倍。這樣的質(zhì)量幾乎可以肯定它是一個黑洞。
地面觀測站也觀測到了變亮現(xiàn)象。由于光線到達全球各地的角度略有不同,產(chǎn)生視差,可以計算出黑洞在距地球1.58千秒差距,即5150光年處。
此外,通過整合黑洞距離、質(zhì)量以及亮度持續(xù)時間等數(shù)據(jù),研究人員發(fā)現(xiàn)黑洞正以每秒45公里的速度穿越我們的視野。
Sahu指出,這一速度略快于附近其他恒星(每秒10~30公里)。這可能表明,當黑洞在超新星爆發(fā)后核心形成時,受到了向外的推力。
雖然一個例子能夠證明的東西很少,但該團隊還有其他3個可能性較大的黑洞候選者可供研究,后續(xù)可能會有更多發(fā)現(xiàn)。