天文學(xué)家可能發(fā)現(xiàn)一個自由漂浮的“黑暗”黑洞
天文學(xué)家可能發(fā)現(xiàn)一個自由漂浮的“黑暗”黑洞
（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)cnBeta：當(dāng)大質(zhì)量恒星走到生命的盡頭并在超新星中爆炸時，它們會留下一個黑洞。天文據(jù)估計，發(fā)現(xiàn)浮西安新城約美女上門提供高端外圍女真實安排vx《749*3814》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)大約每一千顆恒星中就有一顆大到足以誕生一個黑洞。個自銀河系估計有1000億至4000億顆恒星，由漂整個銀河系可能有大量的黑洞黑洞。然而，黑暗黑洞的天文性質(zhì)決定了它們很難被探測到，尤其是發(fā)現(xiàn)浮當(dāng)它們是孤立的。
畢竟，個自黑洞具有如此強大的由漂引力，光線無法逃脫，黑洞所以天文學(xué)家通常通過它們對其他天體的黑暗引力影響或它們吞噬的周圍物質(zhì)產(chǎn)生的輻射來探測它們。如果沒有附近的天文天體或吸積物質(zhì)，整個銀河系可能有數(shù)以億計的發(fā)現(xiàn)浮黑洞，但天文學(xué)家基本上看不到它們。
如果像天文學(xué)家認(rèn)為的那樣，大型恒星的死亡會留下黑洞，那么應(yīng)該有數(shù)以億計的黑洞散布在銀河系中。問題是西安新城約美女上門提供高端外圍女真實安排vx《749*3814》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)，孤立的黑洞是看不見的。
現(xiàn)在，一個由加州大學(xué)伯克利分校天文學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊首次發(fā)現(xiàn)了可能是一個自由漂浮的黑洞，他們觀察到一顆較遠(yuǎn)的恒星因其光線被該天體的強引力場扭曲而變亮--所謂的引力微透鏡。
由研究生Casey Lam和加州大學(xué)伯克利分校天文學(xué)副教授Jessica Lu領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊估計，這個看不見的緊湊天體的質(zhì)量是太陽的1.6到4.4倍。因為天文學(xué)家認(rèn)為，死亡恒星的殘余物必須重于2.2個太陽質(zhì)量，才能坍縮成黑洞，所以加州大學(xué)伯克利分校的研究人員提醒說，這個天體可能是一顆中子星，而不是黑洞。中子星也是密集的、高度緊湊的天體，但它們的重力被內(nèi)部的中子壓力所平衡，從而防止進(jìn)一步坍縮成黑洞。
無論是黑洞還是中子星，這個天體都是第一個被發(fā)現(xiàn)的黑暗恒星殘骸--恒星 “幽靈”--在銀河系中游蕩，沒有與另一顆恒星配對。
“這是第一個用引力微透鏡發(fā)現(xiàn)的自由漂浮的黑洞或中子星，”Lu說。“通過微透鏡，我們能夠探測這些孤獨的、緊湊的天體。我認(rèn)為我們已經(jīng)為這些黑暗的天體打開了一扇新的窗口，這些天體是無法用其他方式看到的。”
確定銀河系中有多少這些緊湊的天體，將有助于天文學(xué)家了解恒星的演變--特別是它們是如何死亡的--以及我們的銀河系，或許還能揭示出是否有任何看不見的黑洞是原始黑洞，一些宇宙學(xué)家認(rèn)為這些黑洞是在大爆炸期間大量產(chǎn)生的。
Lam、Lu和他們的國際團(tuán)隊的分析已經(jīng)被接受發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志通訊》上。該分析包括另外四個微透鏡事件，該團(tuán)隊認(rèn)為這些事件不是由黑洞引起的，盡管其中兩個可能是由白矮星或中子星引起的。研究小組還得出結(jié)論，銀河系中的黑洞數(shù)量可能是2億個--與大多數(shù)理論家預(yù)測的差不多。
相同的數(shù)據(jù)，不同的結(jié)論
值得注意的是，來自巴爾的摩太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所（STScI）的一個競爭團(tuán)隊分析了同一個微透鏡事件，并聲稱這個緊湊天體的質(zhì)量更接近于7.1個太陽質(zhì)量，無可爭議地是一個黑洞。由Kailash Sahu領(lǐng)導(dǎo)的STSCI團(tuán)隊的一篇描述該分析的論文已被接受在《天體物理學(xué)雜志》上發(fā)表。
兩個小組都使用了相同的數(shù)據(jù)：對遠(yuǎn)方恒星在被超緊湊天體扭曲或 “透鏡”時亮度的光度測量，以及對遠(yuǎn)方恒星在天空中的位置由于透鏡天體的引力扭曲而產(chǎn)生的移動的天體測量。測光數(shù)據(jù)來自兩個微透鏡調(diào)查：光學(xué)引力透鏡實驗（OGLE），它采用了華沙大學(xué)在智利的一臺1.3米的望遠(yuǎn)鏡，以及天體物理學(xué)中的微透鏡觀測（MOA）實驗，它安裝在大阪大學(xué)在新西蘭的一臺1.8米的望遠(yuǎn)鏡上。天體測量數(shù)據(jù)來自NASA的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡。STScI負(fù)責(zé)管理該望遠(yuǎn)鏡的科學(xué)項目，并進(jìn)行其科學(xué)操作。
因為兩次微光調(diào)查都捕捉到了同一個天體，所以它有兩個名字：MOA-2011-BLG-191和OGLE-2011-BLG-0462，簡稱為OB110462。
雖然像這樣的調(diào)查每年在銀河系發(fā)現(xiàn)大約2000顆因微透鏡而變亮的恒星，但天體測量數(shù)據(jù)的加入使得這兩個團(tuán)隊能夠確定這個緊湊天體的質(zhì)量以及它與地球的距離。由加州大學(xué)伯克利分校領(lǐng)導(dǎo)的小組估計，它位于2280至6260光年之外，在銀河系中心的方向，靠近環(huán)繞銀河系中心大質(zhì)量黑洞的大凸起。
STScI小組估計，它位于大約5153光年之外。
“大海撈針”
2020年，當(dāng)STSCI團(tuán)隊初步斷定哈勃觀測到的五個微透鏡事件--所有這些事件都持續(xù)了100多天，因此可能是黑洞--可能畢竟不是由緊湊型天體引起的之后，Lu和Lam首次對該天體產(chǎn)生了興趣。
自2008年以來一直在尋找自由漂浮的黑洞的Lu認(rèn)為，這些數(shù)據(jù)將幫助她更好地估計它們在銀河系中的豐度，粗略估計在1000萬到10億之間。到目前為止，恒星大小的黑洞只作為雙星系統(tǒng)的一部分被發(fā)現(xiàn)。雙星中的黑洞可以從X射線中看到，當(dāng)恒星中的物質(zhì)落到黑洞上時產(chǎn)生，或者通過最近的引力波探測器看到，這些探測器對兩個或多個黑洞的合并很敏感。但是這些事件是罕見的。
“Casey 和我看到這些數(shù)據(jù)，我們非常感興趣。我們說，‘哇，沒有黑洞。這是令人驚訝的，’盡管應(yīng)該有，”Lu說。“于是，我們開始研究這些數(shù)據(jù)。如果數(shù)據(jù)中真的沒有黑洞，那么這就不符合我們關(guān)于銀河系中應(yīng)該有多少黑洞的模型。我們對黑洞的理解必須有所改變--要么是它們的數(shù)量，要么是它們運動的速度，要么是它們的質(zhì)量。”
當(dāng)Lam分析這五個微透鏡事件的光度和天體測量學(xué)時，她驚訝地發(fā)現(xiàn)其中一個OB110462具有緊湊天體的特征。透鏡物體看起來很暗，因此不是一顆恒星；恒星的變亮持續(xù)了很長時間，將近300天；背景恒星位置的扭曲也是持久的。
Lam說，透鏡事件的長度是主要線索。在2020年，她表明搜索黑洞微透鏡的最佳方式是尋找非常長的事件。她說，只有1%的可探測到的微透鏡事件可能來自黑洞，所以尋找所有的事件就像“大海撈針”。但是，Lam計算出，大約40%的持續(xù)時間超過120天的微光事件有可能是黑洞。
Lam說：“增亮事件持續(xù)多長時間，暗示了彎曲背景恒星光線的前景透鏡的質(zhì)量有多大。長事件更可能是由于黑洞造成的。不過，這并不是一種保證，因為增亮事件的持續(xù)時間不僅取決于前景透鏡的質(zhì)量如何，而且還取決于前景透鏡和背景恒星相對運動的速度如何。然而，通過同時獲得背景星的表面位置的測量，我們可以確認(rèn)前景透鏡是否真的是一個黑洞。”
據(jù)Lu說，OB110462對背景星的光的引力影響是驚人的長。這顆恒星花了大約一年時間變亮到2011年的峰值，然后又花了大約一年時間變暗回到正常狀態(tài)。
更多的數(shù)據(jù)將區(qū)分出黑洞和中子星
為了確認(rèn)OB110462是由一個超級緊湊的天體引起的，Lu和Lam要求從哈勃獲得更多的天體測量數(shù)據(jù)，其中一些數(shù)據(jù)于去年10月到達(dá)。這些新數(shù)據(jù)顯示，在事件發(fā)生10年后，由于透鏡的引力場而導(dǎo)致的恒星位置變化仍然可以觀察到。對該微透鏡的進(jìn)一步哈勃觀測暫定于2022年秋季進(jìn)行。
對新數(shù)據(jù)的分析證實，OB110462可能是一個黑洞或中子星。
Lu和Lam懷疑，兩個小組的不同結(jié)論是由于天體測量和光度測量數(shù)據(jù)對前景和背景天體的相對運動有不同的測量。兩個小組的天體測量分析也有不同。加州大學(xué)伯克利分校領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊認(rèn)為，目前還無法區(qū)分該天體是黑洞還是中子星，但他們希望在未來通過更多的哈勃數(shù)據(jù)和改進(jìn)的分析來解決這一差異。
“盡管我們很想說它是一個明確的黑洞，但我們必須報告所有允許的解決方案。這既包括質(zhì)量較低的黑洞，甚至可能包括一顆中子星，”Lu說。
“如果你不能相信光的曲線，亮度，那么這說明了一些重要的問題。如果你不相信位置與時間的關(guān)系，那就說明了一些重要的事情，”Lam說。“所以，如果其中一個是錯誤的，我們必須了解原因。或者另一種可能性是，我們在兩組數(shù)據(jù)中測量的東西都是正確的，但我們的模型是不正確的。測光和天體測量數(shù)據(jù)產(chǎn)生于同一個物理過程，這意味著亮度和位置必須相互一致。所以，那里缺少一些東西。”
兩個團(tuán)隊還估算了超緊湊透鏡天體的速度。Lu/Lam團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)了一個相對平靜的速度，不到30公里/秒。STScI團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)了一個異常大的速度，即45公里/秒，它將此解釋為所謂的黑洞從產(chǎn)生它的超新星中得到了額外的刺激。Lu解釋說，她的團(tuán)隊對低速度的估計有可能支持一個新的理論，即黑洞不是超新星的結(jié)果--這是今天的主流假設(shè)--而是來自失敗的超新星。 |
喜歡
討厭