Advertisement

一個流氓黑洞可能剛剛被證實在我們的銀河系中漫遊

一個流氓黑洞可能剛剛被證實在我們的銀河系中漫遊

今年早些時候公佈的首次發現似乎是在銀河系中漂流的流氓黑洞已經得到驗證。

第二個科學家小組進行了單獨和獨立的分析,得出了幾乎相同的結論,這增加了我們已經確定了一個在銀河系中漫遊的流氓黑洞的想法。

這項新研究在加州大學伯克利分校的天文學家 Cassie Lamm 和 Jessica Lu 的帶領下,得出了一個略有不同的結論,即鑑於天體的質量範圍,它可能是一顆中子星,而不是黑洞。 .

無論哪種方式,這意味著我們可能有一種新工具來搜索銀河系中無法檢測到的“暗”緻密物體,方法是測量引力場在遙遠恆星經過它們前面時扭曲和扭曲光線的方式,稱為引力微重力。

“這是第一個使用引力微透鏡探測到的漂浮黑洞或中子星,”盧說。

“通過使用更精細的鏡頭,我們可以檢查和稱量這些孤立的、壓縮的物體。我認為我們為這些黑暗的物體打開了一個新窗口,這是其他任何方式都無法看到的。”

黑洞被認為是大質量恆星的坍縮核心,這些恆星已經到了生命的盡頭並排出了它們的外部物質,而這種黑洞起始恆星——質量是太陽的 30 倍——被認為壽命相對較短。

根據我們的最佳估計,應該有多達 1000 萬到 10 億個恆星質量的黑洞,在銀河系中和平而安靜地漂流。

但黑洞之所以被稱為黑洞是有原因的,它們不會發出我們可以檢測到的光,除非物質落在它們上面,這是一個從黑洞周圍的空間產生 X 射線的過程。 所以如果黑洞只是閒逛,我們什麼也不做,我們幾乎沒有辦法探測到它。

大約。 黑洞所擁有的是一個強烈的引力場,它如此強大以至於它會扭曲任何穿過它的光。 對於我們作為觀察者的我們來說,這意味著我們可能會看到遠處的一顆看起來更亮的恆星,而在不同的位置,它通常會如何出現。

這正是 2011 年 6 月 2 日發生的事情。兩個獨立的微透鏡調查——光學引力透鏡實驗 (OGLE) 和天體物理學中的微透鏡觀測 (MOA)——獨立記錄了一個事件,該事件最終在 7 月 20 日達到高潮。

該事件被命名為MOA-2011-BLG-191/OGLE-2011-BLG-0462(縮寫為OB110462),由於它異常長且異常明亮,它邀請了科學家們仔細觀察。

“明亮事件持續多長時間表明前景透鏡彎曲背景恆星的光有多大,”拉姆解釋說。

“更長的事件很可能是由黑洞引起的。這並不能保證,因為亮環的持續時間不僅取決於前景透鏡的質量,還取決於前景透鏡和背景恆星相對於彼此。”

“然而,通過對背景恆星視位置的測量,我們可以確認前景透鏡是否真的是一個黑洞。”

哈勃的精密鏡頭顯示哈勃望遠鏡如何看到細鏡頭事件的插圖(NASA、ESA、STScI、Joseph Olmsted)

在這種情況下,截至 2017 年,哈勃太空望遠鏡在八次不同的場合對該區域進行了觀測。

通過對這些數據的深入分析,由太空望遠鏡科學研究所的凱拉什薩胡領導的一組天文學家得出結論,罪魁禍首是一個 5153 光年外的太陽質量 7.1 倍的無限小黑洞。

現在,Low 和 Lam 的分析增加了來自哈勃的更多數據,這些數據是在 2021 年捕獲的。他們的團隊發現這個物體要小一些,是太陽質量的 1.6 到 4.4 倍。

這意味著該物體可能是一顆中子星,這也是一顆大質量恆星的坍縮核心,它的起始質量是太陽質量的 8 到 30 倍。

由此產生的物體由稱為中子衰變壓力的東西支撐,因為中子不想佔據相同的空間; 這可以防止它完全坍縮成黑洞。 這種天體的質量極限約為太陽質量的 2.4 倍。

有趣的是,沒有發現小於太陽質量 5 倍的黑洞。 這被稱為低質量間隙。 如果 Lamm 和她的同事的工作是正確的,這意味著我們可以在我們的手中檢測到一個沒有間隙的質量,這非常令人費解。

兩個小組返回的透鏡體質量不同,因為他們的分析對壓縮物體和透鏡恆星的相對運動給出了不同的結果。

Saho 和他的團隊發現,這個緻密的天體以每秒 45 公里的相對較高速度移動,這是由於本命踢的結果:不平衡的超新星爆炸可能會將快速坍縮的核心送走。

拉姆和她的同事以每秒 30 公里的速度到達,他們說這個結果表明超新星爆炸可能不是黑洞誕生所必需的。

目前,無法從 OB110462 中得出關於正確估計的明確結論,但天文學家希望將來能從更多此類天體的發現中學到很多東西。

“無論這個物體是什麼,它都是第一個被發現在沒有另一顆恆星陪伴的情況下在銀河系中游蕩的暗星殘骸,”拉姆說。

搜索已被接受 天體物理學雜誌,可在 arXiv 獲得。

Leave a Reply

Your email address will not be published.