新發現離地球最近的小黑洞,1,500 光年外質量僅太陽 3 倍

作者 | 發布日期 2021 年 04 月 23 日 16:59 | 分類 天文 , 航太科技 Telegram share ! follow us in feedly


科學家可能發現了銀河系內最小的黑洞,質量僅太陽 3 倍;它同時也是迄今為止最靠近地球的黑洞,距離我們僅 1,500 光年。

在所有大小等級的黑洞中,超大質量等級黑洞是最好尋找的對象,因它們對周遭環境影響力大且通常可在每個星系中心找到,比如銀河系附近質量最大的星系之一 M87,中心超大質量黑洞就因首度被「直接成像」而耳熟能詳。

而隨著質量越小,黑洞也就越低調,據估計銀河系內應該有上億個質量僅太陽 5 至數十倍的恆星黑洞(Stellar black hole),由於引力小不足以吸取大量物質發出強大輻射,以至於科學家一般透過 X 射線源尋找的方法不管用,存在感可說相當薄弱。

到目前為止,已知銀河系內質量最小的黑洞約 3.8 倍太陽質量,距離地球最近的黑洞約 3,000 光年;2020 年時,一組團隊研究發現特殊的 HR 6819 三體系統中藏有一個恆星黑洞,距離地球僅 1,120 光年,但後續其他研究指出該系統只是一個軌道非常不尋常的聯星系統。

最近,俄亥俄州立大學團隊正在分析一顆臃腫的紅巨星「天鶴座 π1」,意外從中發現一些有趣數據:這顆紅巨星的光強度出現週期性變化,這表明有另一個物體正在拉動恆星並改變其形狀。

就像月球引力會拉動地球並導致海洋出現漲退潮一樣,黑洞也會使恆星扭曲成橄欖球狀,一邊半軸比另一邊長,但是瀕臨爆炸的紅巨星身邊有什麼天體?過去科學家已經在懷疑天鶴座 π1 可能是聯星系統,只是它的另一半一直看不見。現在研究團隊根據恆星的速度與光學畸變(light distortion)細節確定,拖曳紅巨星的物體很可能是個黑洞,且質量低到僅太陽 3 倍,被團隊暱稱為獨角獸(The Unicorn)。

如果後續更多數據證明屬實,則它將不只是目前距離地球最近的黑洞,也打破恆星黑洞質量下限紀錄,成為目前已知最小黑洞。

近年來,科學界發起越來越多大型實驗來嘗試搜索小黑洞,只不過它們太難研究,就算陸續有新發現聲稱發現恆星黑洞,也無法拍板保證未來不會被推翻只是誤判。新論文發表在《皇家天文學會月報》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society),論文預印本可上《arXiv》網站閱覽。

(首圖來源:俄亥俄州立大學

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