人类首次捕捉到“隐藏式”黑洞!

未知 2019-11-12 17:49


人类首次捕捉到“隐藏式”黑洞!


科学家们刚刚发现了一个“隐藏式”的黑洞,在科学界引起了广泛的讨论,这颗黑洞的发现可能将带领我们走向发现类似“隐藏式”黑洞的捷径!

“隐藏式”黑洞

多年来,科学家们一直认为我们的星系中有数百万个黑洞。然而,研究人员通常只能发现黑洞与恒星成双配对,其中黑洞轨道和虹吸来自恒星。这是因为,当黑洞从它们的伴星上吸积物质时,它们会发出明亮的、易于发现的x射线。但是这些配对中的许多黑洞并没有恒星能够足够近地围绕它们公转,所以它们没有被探测到。

 
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而“隐藏式”黑洞属于这种特殊的黑洞,它们的普遍的特征是质量较小,不会发出明亮的X射线或者发出的X射线较暗,因此这些黑洞难以被科学家发现。在这项新的研究中,科学家们在一个与恒星没有相互作用的双星中发现了一个黑洞,这一发现可能支持未来更多的黑洞发现,这个隐藏的黑洞将会是解开更多“隐藏式”黑洞的线索,甚至会让我们看到迄今为止隐藏在宇宙中的数百万个新黑洞。


在这项新的研究中,科学家破天荒地发现并证明了如何在夜空中发现较暗的黑洞。在这项研究中,科学家们研究了双星系统由巨星2质量J05215658 4359220和一个伴侣,,通过一个独特的方法,他们发现这可能是一个低质量的黑洞。研究员汤普逊说,为了发现这个昏暗、低质量的黑洞,我们的研究小组“必须开发一种新的搜寻方式”。为了找到隐藏的黑洞,研究小组首先仔细研究了远地点(APOGEE)的数据,这是一项利用光谱数据在天空中搜寻恒星的调查计划。在观察了10万多颗恒星后,研究小组确定了哪些恒星具有明显的多普勒效应,即红移和蓝移。远离地球的物体发出的光线波长会变长,物体就会呈现红色,这时候就会发生红移;蓝移则相反,当物体靠近地球时,发出的光的波长会变短,物体就会呈现蓝色,这时候蓝移就发生了。

发现过程

该研究小组将多普勒效应的恒星数据与“超新星全天空自动观测”(ASAS-SN)项目的数据结合起来。有了这些数据,科学家们可以看到恒星随时间变化的亮度。汤普森说,研究人员将这些恒星缩减到“显示出最极端的多普勒频移”的范围。然后他们观察恒星的光曲线数据,并发现这些恒星的亮度是如何随时间变化的证据。

 
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最后结果果然没有让人失望,“通过这两个因素的结合,我们找到了这颗特殊的恒星,这是一颗外星系中的巨星,”汤普森说。恒星的亮度不断变化,忽明忽暗,后来证实,亮度变化与围绕恒星运行的物体的轨道周期一致。当他们进一步研究该系统时,研究人员确定该物体的质量必须在3.3倍太阳质量左右,而这个质量与低质量黑洞是一致的。汤普森说,由于黑洞不会发出明亮的x射线,因此它之前没有被天文学家探测到。


这个黑洞大约是太阳质量的3.3倍。这使得它的质量远远小于明亮的x射线发射系统中的黑洞,后者的质量通常是太阳质量的5到6倍。它的质量也比那些以引力波在宇宙中融合的黑洞要小,引力波的质量通常是20到30个太阳质量。几乎没有系统包含一个大约3或3.3倍太阳质量的黑洞,因此这是一个质量非常低的黑洞系统。更重要的是,如果这个物体的质量再低一点,那么它可能是一颗中子星,一颗巨大的死星的坍缩核心,但同时它就变成了最大质量的中子星。简单来说中子星超过了一个临界点就属于黑洞。当然,目前这个界限的具体数值谁也无法确定。


如果3.3倍太阳质量的理论成立,它将是我们认识这些特殊黑洞的“敲门砖”。换句话说,如果黑洞的实际质量是这些研究人员所认为的3.3倍太阳质量,这将为宇宙中可能存在大量不发射x射线的黑洞的假设提供证据。你说兴不兴奋?

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