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黑洞离地球CESD-173最近,是迄今发现的最小的黑洞之一

天文学与空间 2021-10-10 00:01:19

俄亥俄州立大学劳拉·阿伦斯基尔德 信用:劳伦·范弗 科学家发现了有记录以来最小的黑洞之一——也是迄今为止发现的离地球最近的黑洞

研究人员称它为“独角兽”,一方面是因为它是迄今为止独一无二的,另一方面是因为它是在单片星座——“独角兽”中发现的

这项发现发表在今天,4月21日,皇家天文学会月刊上

“当我们查看数据时,这个黑洞——独角兽——突然出现了,”主要作者塔林杜·贾亚辛格说,他是俄亥俄州立大学的天文学博士生,也是俄亥俄州立大学的总统研究员

独角兽的质量大约是我们太阳的三倍——对于一个黑洞来说非常小

宇宙中很少发现这种质量的黑洞

这个黑洞距离地球1500光年,仍然在银河系内部

并且,在贾亚辛格开始分析它之前,它基本上隐藏在显眼的地方

黑洞似乎是一颗红巨星的伴星,这意味着这两颗恒星通过引力连接在一起

科学家看不到黑洞——根据定义,它们是黑暗的,不仅在视觉上,而且在天文学家用来测量光和其他波长的工具上也是如此

但是在这种情况下,他们可以看到黑洞的伴星

那颗恒星已经被望远镜系统很好地记录了下来,包括俄亥俄州的KELTASAS,ASAS-SN的前身,现已在俄亥俄州运行,还有一颗美国宇航局的卫星,探索太阳系外的行星

关于它的数据已经被广泛使用,但是还没有被这样分析过

当贾亚辛格和其他研究人员分析这些数据时,他们注意到一些他们看不见的东西似乎在围绕红巨星旋转,导致来自那颗恒星的光在围绕轨道的不同点的强度和外观发生变化

他们意识到,有什么东西在拉扯红巨星并改变它的形状

这种被称为潮汐扭曲的牵引效应向天文学家提供了一个信号,表明有什么东西正在影响这颗恒星

一种选择是黑洞,但它必须很小——不到太阳质量的五倍,落入天文学家称为“质量差距”的大小窗口

“直到最近,天文学家才认为有可能存在这样质量的黑洞

“当你以不同的方式观察时,这就是我们正在做的,你会发现不同的东西,”克里斯·斯坦内克说,他是这项研究的合著者,俄亥俄州立大学的天文学教授和大学杰出学者

“塔林杜看着这个很多人都看过的东西,他没有排除它可能是黑洞的可能性,而是说,‘嗯,如果它可能是黑洞呢?’" 天文学家在附近的单星座发现了有记录以来最小的黑洞之一,也是迄今为止发现的离地球最近的黑洞

信用:俄亥俄州运动图片由马特·斯托纳 潮汐分裂是由一个看不见的伙伴——黑洞——的潮汐力产生的

该研究的合著者、俄亥俄州立大学天文系主任、大学杰出学者托德·汤普森(Todd Thompson)说:“就像月球的引力扭曲了地球的海洋,导致海洋向月球膨胀并远离月球,产生高潮一样,黑洞也会将恒星扭曲成一个足球般的形状,其中一个轴比另一个长。”

“最简单的解释是它是一个黑洞——在这种情况下,最简单的解释是最有可能的

" 红巨星的速度、轨道的周期和潮汐力扭曲红巨星的方式告诉他们黑洞的质量,让他们得出结论,这个黑洞大约是三个太阳的质量,或者是太阳的三倍

大约在过去的十年里,天文学家和天体物理学家想知道他们是否没有找到这些黑洞,因为他们使用的系统和方法不够复杂,无法找到它们

或者,他们想知道,他们根本不存在吗? 然后,大约18个月前,由汤普森领导的俄亥俄州研究小组的许多成员在《科学》杂志上发表了一篇科学文章,提供了这些类型黑洞存在的有力证据

这一发现促使俄亥俄州和世界各地的贾亚辛格和其他人认真寻找更小的黑洞

这一评估让他们找到了独角兽

在我们的星系中发现和研究黑洞和中子星对科学家研究太空至关重要,因为它告诉他们恒星的形成和死亡方式

但是,几乎从定义上来说,寻找和研究黑洞是困难的:单个黑洞发出的光线不同于其他物体在太空中发出的光线

对科学设备来说,它们是电磁无声和黑暗的

大多数已知的黑洞被发现是因为它们与一颗伴星相互作用,产生了大量的x光——这些x光对天文学家来说是可见的

近年来,更多试图定位较小黑洞的大规模实验已经启动,汤普森表示,他预计未来会发现更多“质量差距”黑洞

他说:“我认为这个领域正在朝着这个方向发展,真正绘制出有多少低质量黑洞、多少中等质量黑洞和多少高质量黑洞的地图,因为每次你找到一个黑洞,它都会给你一个线索,告诉你哪些恒星会坍缩,哪些会爆炸,哪些会在两者之间。”

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