https://www.cnbeta.com/articles/science/1280835.htm https://www.cnbeta.com/articles/science/1280877.htm天文学家估计,有1亿个黑洞在我们银河系的恒星中“游荡”,但他们从未确切地确定过一个孤立的黑洞。经过六年的细致观察,美国宇航局的哈勃太空望远镜有史以来第一次提供了直接证据,证明有一个孤独的黑洞在星际空间漂移,对这个“幽灵”天体进行了精确的质量测量。到目前为止,所有的黑洞质量都是统计学上的推断,或者通过双星系统或星系核心中的相互作用来推断。恒星质量的黑洞通常与伴星一起被发现,因此这个黑洞是不寻常的。
这个新探测到的“游荡”黑洞位于5000光年之外,位于我们银河系的Carina-Sagittarius旋臂。然而,它的发现使天文学家能够估计,离地球最近的孤立的恒星质量的黑洞可能近至80光年。离我们太阳系最近的恒星,半人马座,离我们太阳系只有4光年多一点。
游荡在我们银河系的黑洞是由罕见的巨星(不到银河系恒星总数的千分之一)诞生的,其质量至少是我们太阳的20倍。这些恒星作为超新星爆炸,残余的核心被引力挤压成一个黑洞。由于自爆不是完全对称的,黑洞可能会受到冲击,像一个被炸毁的炮弹一样在我们的星系中飞驰。
望远镜无法拍摄到失控的黑洞,因为它不会发出任何光线。然而,黑洞会扭曲空间,然后偏转并放大来自任何在它身后瞬间排成一行的星光。
地面望远镜监测着银河系中央隆起处丰富的星域中数百万颗恒星的亮度,当一个巨大的天体从我们和恒星之间经过时,它们中的一颗就会突然变亮。然后哈勃对最有趣的此类事件进行跟踪。
两个团队在调查中使用了哈勃的数据--一个由马里兰州巴尔的摩太空望远镜科学研究所的Kailash Sahu领导;另一个由加利福尼亚大学伯克利分校的Casey Lam领导。这两个小组的结果略有不同,但都表明存在着一个紧凑的天体。
一个前景天体从位于其身后很远的恒星前面经过时,由于其引力导致的空间扭曲将使背景恒星的光线在经过它的前面时瞬间弯曲并放大。天文学家利用这种被称为引力微透镜的现象来研究恒星和系外行星,到目前为止,在我们银河系内看到了大约3万个事件。
一个前景黑洞的特征在其他微透镜事件中显得很独特。黑洞非常强烈的引力将使透镜事件的持续时间延长到200多天。另外,如果介入的天体是一个前景星,那么它将导致测量的星光出现短暂的颜色变化,因为来自前景星和背景星的光将瞬间混合在一起。但是在黑洞事件中没有看到颜色变化。
恒星质量的黑洞的存在自20世纪70年代初以来一直为人所知,但所有的质量测量--直到现在--都是在双星系统中进行的。来自伴星的气体落入黑洞,并被加热到如此高的温度,从而发射出X射线。大约有二十多个黑洞通过它们对伴星的引力作用在X射线双星中测量了它们的质量。质量估计从5到20个太阳质量不等。在其他星系中通过黑洞和伴星之间的合并产生的引力波探测到的黑洞已经高达90个太阳质量。
但科学家们认为他们现在可能已经发现了一个“游荡”的黑洞。研究这一发现的不同小组说,该天体的质量在1.6到7.1个太阳质量之间。这些估计是粗略的,而且取决于它的位置,这个天体可能是他们怀疑的“流浪”黑洞,或者只是另一颗中子星。不管它最终是什么,它都位于离地球5000光年的地方。因此,它很快就会接近地球,几乎没有危险。