宇宙「大海撈針」:在銀河系外發現第一個「休眠」黑洞

天文學家發現了第一個「休眠」黑洞,他們稱之為宇宙「大海撈針」。

這個黑洞與迄今為止發現的所有其他黑洞不同,因為它不會發射強大的 X 射線輻射。

所有其他已知的黑洞都是密度極高的物體,具有巨大的引力,甚至連光也無法逃脫。

它似乎也不是誕生於超新星,一些恆星在生命結束時經歷的恆星爆炸導致了黑洞的產生,這進一步讓發現它的團隊感到困惑。

這個黑洞的質量至少是太陽的九倍(是地球質量的 333,000 倍)。

它是雙星系統的一部分,其中一顆恆星的質量約為太陽的 25 倍,繞其運行——該團隊認為這顆恆星有一天會變成黑洞,並可能與另一顆恆星合併。

這雙星系統是在大麥哲倫星雲星系的狼蛛星雲區域被發現的,距離地球約16萬光年。一光年是光一年傳播的距離,約 9.5 兆公里。

雖然科學家認為這是第一個被發現的休眠黑洞,但人們認為它們並不是特別罕見。

阿姆斯特丹大學天文學研究員、發表在《自然天文學》雜誌上的這項研究的主要作者托默·謝納爾(Tomer Shenar)說:“挑戰在於找到這些物體。”

它們很難被發現,因為它們幾乎不與周圍環境相互作用,而且之前的一些「休眠黑洞」狀態的候選者已經被進一步的研究揭穿——包括發現這個黑洞的團隊成員。

「黑洞本質上是黑暗的物體。它們不會發射任何光。因此,為了探測黑洞,我們通常會觀察雙星系統,在雙星系統中,我們會看到一顆發光的恆星繞著第二個未被探測到的物體移動,」說研究合著者朱莉婭·博登施泰納 (Julia Bodensteiner) 是慕尼黑歐洲南方天文台的博士後研究員。

「我們大海撈針,」謝納爾補充道。

“發現了同類中的第一個物體”

人們認為,大多數黑洞都是由恆星本身塌縮時的超新星爆炸而產生的。在這種情況下,一顆質量大約為太陽 20 倍的恆星將其部分物質吹入太空,然後自行塌陷,但沒有爆炸。

它及其伴星的軌道形狀提供了沒有爆炸的證據。

「該系統的軌道幾乎是完美的圓形,」謝納爾說。

「在所謂的休眠黑洞系統中,伴星距離足夠遠,物質不會在黑洞周圍積聚而升溫並發射X射線。相反,它會立即被黑洞吞噬,」他補充道。

謝納爾指出,如果發生超新星,爆炸的力量會將新形成的黑洞向隨機方向踢出,並產生橢圓形而不是圓形軌道。

哈佛和史密森天文物理中心的天文學家兼研究合著者卡里姆·埃爾-巴德里(Kareem El-Badry)說:「這是天文學家經過數十年的探索後發現的第一個此類物體。

研究人員使用歐洲南方天文台位於智利的甚大望遠鏡進行了六年的觀測。