來自美國俄亥俄州立大學(xué)的天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了有記錄以來的最小黑洞,也是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最接近地球的黑洞。
研究人員將其命名為“獨角獸”,一方面由于它是迄今為止獨一無二的黑洞,另一方面由于它是在獨角獸座(又稱“麒麟座”)中被發(fā)現(xiàn)的。這項研究結(jié)果發(fā)表在4月21日的英國《皇家天文學(xué)會月刊》上。
獨角獸的質(zhì)量大約是太陽的三倍,但對于一個黑洞來說該質(zhì)量極小。宇宙中很少發(fā)現(xiàn)這種質(zhì)量的黑洞。該黑洞距離地球1500光年,仍然在銀河系內(nèi)。
據(jù)研究人員介紹,這個黑洞似乎是一顆紅巨星的伴星,這意味著這顆紅巨星和黑洞是通過引力聯(lián)系在一起的。黑洞因其本身不發(fā)光,并且引力強(qiáng)大到光線都無法逃逸,所以不能被直接觀測到。但科學(xué)家可以觀測到紅巨星。這顆恒星的數(shù)據(jù)已經(jīng)被廣泛記錄。
當(dāng)研究人員分析這些數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn),他們看不到的某個東西似乎在拉扯這顆紅巨星,導(dǎo)致該恒星發(fā)出的光在軌道周圍的不同點上發(fā)生了強(qiáng)度和外觀的變化。這種被稱為潮汐扭曲的拉力效應(yīng)為天文學(xué)家提供了一個信號,即有東西正在影響這顆恒星??赡苄灾槐闶呛诙?,但只有當(dāng)黑洞質(zhì)量低于5倍太陽質(zhì)量時,它才能處于質(zhì)量分布間隙中。
研究人員表示,這種潮汐干擾是由一個看不見的伙伴——黑洞的潮汐力量造成的。
“就像月球的引力扭曲了地球的海洋一樣,導(dǎo)致海洋產(chǎn)生潮汐,黑洞也會使恒星扭曲成類似橄欖球的形狀。”這項研究的合著者、俄亥俄州立大學(xué)天文學(xué)系主任托德·湯普森說,“最簡單的解釋是,這是一個黑洞。在這種情況下,這一最簡單的解釋是最有可能的。”
紅巨星的速度、軌道周期以及潮汐力使紅巨星扭曲的方式表明,該黑洞的質(zhì)量大約是太陽質(zhì)量的3倍。
大約18個月前,由湯普森領(lǐng)導(dǎo)的俄亥俄州立大學(xué)研究小組成員在《科學(xué)》雜志上發(fā)表了一篇文章,證明這些小質(zhì)量的黑洞是存在的。這一發(fā)現(xiàn)激勵了俄亥俄州立大學(xué)以及世界各地的科學(xué)家們尋找質(zhì)量較小的黑洞。而這也將他們的研究目標(biāo)引向了獨角獸座。
尋找和研究我們銀河系中的黑洞和中子星對科學(xué)家研究太空至關(guān)重要,因為它蘊(yùn)含著恒星形成和死亡方式的信息。
近幾年,更多試圖定位較小黑洞的大規(guī)模實驗相繼啟動,湯普森表示,他預(yù)計未來會發(fā)現(xiàn)更多“質(zhì)量間隙”黑洞。
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