銀河系第一個流浪黑洞可能現蹤,距離我們僅 5,150 光年

作者 | 發布日期 2022 年 02 月 08 日 14:13 | 分類 天文 Telegram share ! follow us in feedly


宇宙中,人們已發現的黑洞數量與預期應有的數量存在嚴重落差,一大原因是黑洞低調起來沒人找得到,也許它們就潛伏在附近,但我們看不見。不過最近,一組天文學家似乎首次探測到獨自在銀河系內遊走的「流浪黑洞」,且距離我們僅 5,150 光年。

黑洞雖然引力極其強大,但它們可能是全宇宙最黑暗的物體,科學家通常必須透過其他方式才能知道黑洞存在,比如圍繞黑洞運行的熾熱吸積盤、黑洞吞噬恆星時釋放的明亮光芒、被黑洞影響軌道的天體們、或是與其他大質量物體碰撞時引發的重力波。

儘管找到黑洞的間接方式很多,但實際上我們已發現的黑洞數量與模型預測值存在巨大落差,比如銀河系內應該至少有 1 億個恆星黑洞(1 顆質量超過 20 個太陽質量的恆星死亡後就能形成),前陣子一篇研究還預測宇宙恆星黑洞至少有 40,000,000,000,000,000,000 個,這數字不包括超大質量黑洞、理論中的中等質量黑洞。

長期以來天文學家預測應該恆星黑洞無處不在,只是因為不與別人互動,所以基本上看不見。但這些「孤立的」黑洞可以透過一種方式展示自己——重力透鏡效應:當黑洞在背景光源前方經過,強烈的重力會輕微扭曲遠方光線使其變亮與「彎曲」,幾十年來,天文學家一直密切關注無法用恆星、星系團等可見物體解釋的重力透鏡事件,這可能說明那裡存在一個不可見的黑洞。

引發重力透鏡效應的物體質量越大,使背景光源增亮的時間就越長,如果該物體是黑洞,則微透鏡事件會持續更長時間、且本身不會發出任何可被偵測到的光。

現在,天文學家可能首度獲得確鑿的流浪黑洞證據。

結合哈伯望遠鏡與地面望遠鏡長達 6 年的觀測數據,科學家發現一個為期 270 天的微透鏡事件,稱為 MOA-2011-BLG-191/OGLE-2011-BLG-0462,估計是一個質量約太陽 7.1 倍的恆星黑洞,並以每秒約 45 公里的速度移動,比銀河系該區域周圍恆星快許多。

研究團隊推算該黑洞可能誕生於約 1 億年前,但沒有明確路徑可以追溯黑洞的起源。未來,羅曼太空望遠鏡(Roman Space Telescope,原名 WFIRST 廣域紅外線巡天望遠鏡)和智利的薇拉·魯賓天文台(Vera C. Rubin Observatory,原名 LSST 大型綜合巡天望遠鏡),可能會幫忙發現更多流浪的恆星黑洞。

該論文目前尚未經過同行評審,論文預印本可至《arXiv》網站閱覽。

(首圖來源:NASA

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