【华e生活讯】天文学家发现了一个巨大的黑洞,它是在距离地球仅 2000 光年的一颗恒星爆炸后形成的。
BH3 是银河系中迄今为止发现的最大质量的恒星黑洞,它通过对天鹰座中围绕该天体运行的伴星施加的强大牵引力向研究人员展示了自己。
这一偶然的发现是如此重要,以至于科学家们比计划更早地公布了该物体的细节,以便其他天文学家能够尽快进行进一步的观测。
“这完全是一个惊喜。”天文学家、巴黎天文台盖亚合作项目成员帕斯夸莱·帕努佐博士说, “它是我们银河系中质量最大的恒星起源黑洞,也是迄今为止发现的第二个最近的黑洞。”
当大质量恒星在生命末期崩溃时,恒星黑洞就会形成。银河系中已发现数十个,其中大多数的重量约为太阳质量的 10 倍。
银河系中最令人印象深刻的黑洞是人马座 A,其质量总和相当于数百万个太阳。它潜伏在银河系的中心,并不是由爆炸的恒星形成的,而是由巨大的尘埃和气体云塌陷形成的。
研究人员在欧洲航天局盖亚任务收集的最新数据中发现了 BH3 。该太空望远镜于 2013 年发射,旨在绘制 10 亿颗恒星的 3D 地图。
当研究人员审查盖亚观测结果时,他们注意到天鹰座的一颗恒星有明显的摆动,天鹰座是北半球夏季天空中可见的星座。这一运动表明这颗恒星被一个质量是太阳 33 倍的黑洞牵引着。
欧洲南方天文台位于智利阿塔卡马沙漠的甚大望远镜的进一步观测证实了 BH3 的质量和恒星的轨道,该恒星每 11.6 年绕黑洞一周。 “只有银河系中央黑洞比这个黑洞更大。”帕努佐说。
虽然 BH3 比银河系中的其他恒星黑洞质量更大,但它与引力波或时空波纹所揭示的一些黑洞类似,这些引力波是黑洞在遥远星系中碰撞时产生的。
帕努佐说:“我们只在遥远的星系中看到过这种质量的带有引力波的黑洞。” “这使得我们在银河系中看到的恒星黑洞与那些引力波发现之间存在联系。”详细信息发表在《天文学和天体物理学》上。
银河系中最令人印象深刻的黑洞,射手座A,其总质量相当于数百万个太阳的质量。它潜伏在银河系的中心,形成于庞大的尘埃和气体云的坍缩,而非来自爆炸的恒星。
研究人员在欧洲空间局的盖亚任务最新收集的数据中发现了BH3。这颗太空望远镜于2013年发射,旨在编制10亿颗恒星的三维地图。
当研究人员审查盖亚的观测数据时,他们注意到天鹰座中一颗恒星的明显摆动,这个星座在北半球的夏季天空可见。这种运动表明该恒星被一个质量是太阳的33倍的黑洞所吸引。
智利阿塔卡马沙漠的欧洲南方天文台的非常大望远镜进一步证实了BH3的质量和恒星的轨道,后者每11.6年绕黑洞转一圈。“只有银河系中央的黑洞质量比这个更大。”Panuzzo说。
尽管BH3比银河系中其他恒星黑洞更大,但它与一些通过引力波或时空涟漪揭示的黑洞相似,这些引力波是在遥远的星系中黑洞碰撞时产生的。
“我们只在遥远的星系中用引力波观测到了这种质量的黑洞。”Panuzzo说,“这将我们在银河系中看到的恒星黑洞与那些引力波发现联系起来。”细节发表在《天文学与天体物理学》杂志上。
银河系中可能有1亿颗恒星黑洞,但尽管它们质量巨大,产生的力量强大,它们却非常难以发现。“它们中的大多数都没有恒星围绕着它们运转,所以对我们来说几乎是不可见的。”Panuzzo说。
对BH3的伴星的测量没有发现其受到来自形成黑洞的恒星爆炸喷出的物质污染的迹象。这一发现表明,在它将伴星困在其强大的引力场之前,黑洞形成已经很久了。
盖亚数据的下一批将最早于2025年底发布,但这一发现的重要性导致国际团队提前发布了BH3的详细信息,以便天文学家能够立即对其进行研究。
“一旦这个消息公布出来,人们就会赶紧去观察,看看是否有来自黑洞的任何辐射。”Panuzzo说,“这将告诉我们有关来自围绕黑洞运转的恒星的风的情况,以及黑洞的物理特性以及物质如何落入其中的物理过程。”