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1500光年,质量是太阳的三倍,这个黑洞叫独角兽文章来源:科普中国 发布时间:2022-11-06

这个黑洞很特别——“独角兽”

“独角兽”会邂逅地球吗?

“独角兽”距离我们只有1500光年,质量是太阳的三倍。

被称为“独角兽”的微型黑洞候选者正在拉着它的同伴,一颗红巨星。(图片来源:俄亥俄州插画:劳伦·范弗)

天文学家发现了距离地球最近的黑洞,一个被称为“独角兽”的超自然微型物体,潜伏在距离1500光年的地方。

这个昵称有双重含义。这个候选黑洞不仅位于独角兽星座(“独角兽”),而且它的质量低得令人难以置信——大约是太阳的三倍——这使得它几乎是独一无二的。

“因为这个系统是如此独特和怪异,你知道,它绝对有理由被称为‘独角兽’,”俄亥俄州立大学的天文学博士生、发现团队负责人塔林杜·贾亚辛赫(Tharindu Jayasinghe)在学校制作新视频解释这一发现时说道。

“独角兽”有一个同伴——一颗膨胀的红巨星,已经接近生命的尽头。(我们的太阳将在大约50亿年后膨胀成一颗红巨星。)多年来,包括全天自动测量和NASA的凌日系外行星测量卫星在内的各种仪器都观测到了这颗伴星。

贾亚辛赫和他的同事们分析了这个庞大的数据集,有趣的是:这颗红巨星光的强度周期性地变化,其实有另一个物体在牵引这颗恒星并改变它的形状。

研究小组根据恒星的速度和光线畸变的细节确定,拖拽它的物体很可能是一个黑洞——一个只有三个太阳质量的黑洞。(具体角度:银河系中心的超大质量黑洞拥有约4 30万太阳质量。)

该研究的合著者、俄亥俄州立大学天文系主任托德·汤普森在一份声明中说:“就像月球的引力影响地球上的海洋,导致海潮向月球引力方向掀起或退离,形成所谓的观潮奇观,黑洞也会将恒星扭曲成一个足球状,其中一条轴比另一条更长。””最简单的解释是它是一个黑洞——往往,最简单的解释也是最有说服力的一个。”

尽管如此,但不是一成不变的;“独角兽”目前仍被视为黑洞。

已知的这种超轻黑洞非常少,因为它们搜索难度大。因为黑洞吞噬一切,包括光,所以天文学家传统上是通过观察它们对周围环境的影响来探测它们的(尽管我们最近得到了黑洞的第一张直接图像,这得益于事件视界望远镜)。黑洞越小,撞击就越小。

汤普森说,但近年来,寻找极低质量黑洞的努力显著增加,因此我们很快就能更多地了解这些神秘物体。

他在声明中说:“我认为这个领域正在向这个方向推进,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,因为每次你发现一个黑洞,它就会给你一个线索,告诉你哪些恒星会坍缩,哪些会爆炸,哪些介于两者之间。”

贾亚辛赫和他的团队在一篇论文中报告了“独角兽”的发现,该论文已被《皇家天文学会月刊》接受发表。

相关知识

黑洞是一个时空区域,引力非常强,没有任何东西——没有粒子,甚至没有像光一类的电磁辐射——可以逃离它。广义相对论预言,一个足够致密的质量可以使时空变形,从而形成黑洞。无法逃脱的边界被称为视界。虽然它对穿越它的物体的命运和环境有很大的影响,但根据广义相对论,它没有局部可检测的特征。

在很多方面,黑洞更像一个理想的黑体,因为它不反射光线。此外,弯曲时空中的量子场论预测,视界会发出霍金辐射,其光谱与温度与质量成反比的黑体相同。对于恒星黑洞来说,这个温度是十亿分之一开尔文的量级,因此基本上不可能直接观测到。