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“打假團”揪出個“真”休眠黑洞

中國網 |    發布時間:2022-07-20 15:16 |

這張藝術渲染圖展示了如果近距離觀察二元系統VFTS 243可能會是什么樣子。圖片來源:ESO

科技日報北京7月19日電 (記者張夢然)一個以揭穿黑洞假發現而聞名的國際專家團隊,在與銀河系相鄰的大麥哲倫星云中發現了一個休眠的恒星質量黑洞。這一黑洞的質量至少是太陽質量的9倍,圍繞著一顆質量為太陽質量25倍的熾熱藍色恒星運行。這項發現18日發表在《自然·天文學》雜志上。

研究團隊發現,產生黑洞的恒星消失了,沒有任何強烈爆炸的跡象。研究負責人、荷蘭阿姆斯特丹大學研究員托默·謝納說,此次是這個綽號“黑洞打假團”的專家們第一次報告一個黑洞的發現,而不是否定一個。

研究人員稱,該發現好比大海撈針,盡管之前已提出了其他類似的黑洞候選者,但這是第一個在銀河系之外明確探測到的休眠的恒星質量黑洞。

當大質量恒星到達生命的盡頭并在自身引力作用下坍塌時,就會形成恒星質量的黑洞。在雙星系統中,兩顆恒星圍繞彼此旋轉,這個過程會在軌道上留下一個黑洞和一顆發光的伴星。如果黑洞不發射高水平的X射線輻射,那么它就是“休眠”的,這就是通常檢測到此類黑洞的方式。

為了找到一個名為VFTS 243的二元系統,研究團隊在大麥哲倫星云的狼蛛星云區域搜索了近1000顆大質量恒星,尋找可能有黑洞作為伴星的恒星。這種識別非常困難,因為目標與周圍環境的相互作用很小。

而此次發現使團隊以獨特的視角了解了黑洞形成的過程。理論認為,當一顆垂死的大質量恒星的核心坍縮時,會形成一個恒星質量的黑洞,但這是否伴隨著強大的超新星爆炸仍不確定。

謝納解釋說,在VFTS 243中形成黑洞的恒星似乎已經完全坍塌,沒有任何先前爆炸的跡象。新研究提供了這種“直接崩坍”最直接的證據之一,這對宇宙中黑洞并合的起源具有巨大的影響。

發現VFTS 243中的黑洞要歸功于歐洲南方天文臺(ESO)的超大望遠鏡(VLT)上的光纖大陣列多元素光譜儀(FLAMES)對狼蛛星云長達6年的觀測。FLAMES允許人們一次觀察100多個天體,與逐個研究每個天體相比,顯著節省了時間。

“黑洞打假團”的專家仍鼓勵其他天文學家對該發現進行審查,并希望他們的工作能夠發現其他圍繞大質量恒星運行的恒星質量黑洞。預計銀河系和麥哲倫云中將存在數千個黑洞。

來源:科技日報

作者:張夢然

責任編輯:馮崢

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