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【天文学家发现了离地球最近的黑洞,它有一颗类似太阳的伴星】天文学家发现了离地球最近的黑洞候选体 , 其质量几乎是距离我们1570光年的太阳的十倍 。 它是通过类似太阳的恒星同伴的动作被发现的 , 但它是如何被发现的呢 。
仅在我们的银河系中就可能有一亿个黑洞 , 但要找到它们很困难 。 最简单的方法是 , 如果它们与伴星处于双星系统中 , 并且距离足够近 , 物质就会从恒星中剥离并落入黑洞 。 当它堆积在最后一大步之外时 , 材料加热并释放出大量高能辐射 , 基本上宣告了黑洞的存在 。
但如果黑洞是单独存在的 , 或者是在恒星轨道更远的双星中 , 它是静止的 , 很难被探测到 。 黑洞的特点是它们是黑色的 , 所以只能通过它们巨大的引力来探测 。
不过 , 如果条件合适 , 就可以揭示它们 。 在这个新的例子中 , 就是这样 。
一颗恒星即将被中等质量黑洞撕裂的艺术品 。 这种物质落入黑洞 , 产生大量X射线 , 让天文学家对黑洞有了更多的了解 。
盖亚飞船是欧洲航天局的一项任务 , 旨在绘制近20亿颗恒星的位置图 。 它不仅能使它们在天空中的位置达到惊人的精度 , 还能测量它们的运动和颜色 。
如果两颗恒星围绕对方旋转 , 那么每颗恒星都会在天空中跟踪一个很小的椭圆 。 在大多数情况下 , 这种物理运动太小 , 看不见 , 但对于轨道间距较大的相对较近的双星系统 , 盖亚可以发现恒星位置随时间的变化 。
盖亚数据库中有近17万颗这样摆动的双星 。 天文学家在这里寻找那些运动异常大的恒星——这表明其中一颗恒星确实非常大——但来自该系统的整体光线比预期的要弱 。 大质量恒星是明亮的 , 因此 , 如果双星的运动表明其中一颗恒星质量巨大但亮度严重不足 , 那么它可能是一个黑洞 。
他们发现了少数有希望的候选恒星 , 但经过更仔细的分析 , 只发现了一个看起来很可靠的恒星:盖亚DR3 4373465352415301632 , 为了方便起见 , 他们将其命名为盖亚BH1(“盖亚黑洞1”) 。 它是蛇夫座中的一颗恒星 , 颜色和亮度表明它很像太阳 , 尽管有点冷 , 质量也不那么大 。 盖亚通过视差直接测量距离 , 距离我们1570光年 , 这与它的亮度一致 。
如果不是因为恒星在天空中形成了一个微小的椭圆 , 这将是完全不值得注意的 。 附近没有其他恒星可能与它有关 , 但它确实存在 , 在天空中来回移动 , 周期为185.6天 。
他们用几台不同的地面望远镜获得了这颗恒星的光谱 , 并用它们测量了恒星围绕其不可见伴星运行时的多普勒频移 。 恒星的速度非常高 , 远远超过每秒100公里 , 这表明伴星的质量确实非常大 。 他们发现它的质量是太阳的9.8±0.2倍 , 这就是关键 。 一颗质量如此巨大的普通恒星会异常明亮 , 比类太阳恒星亮数千倍 , 完全淹没它 。
如果它是一个黑洞 , 那么这个物体非常巨大但完全黑暗的事实才是真正可以解释的 。 从技术上说 , 这还没有得到证实 , 所以我们不得不称之为候选 , 但根据数据 , 我敢打赌 , 这是一个黑洞 。
在星空背景下展示一个安静黑洞的艺术品 。
这也是一个奇怪的系统 。 我们知道在轨道上有其他黑洞与普通恒星 , 但没有一个黑洞之间有如此大的距离;恒星离黑洞的距离大约与火星离太阳的距离一样远 。 由于黑洞的形成方式 , 这实际上是一个问题 。
它最初可能是一颗质量约为太阳20倍的恒星 , 太阳是一个强大的怪物 。 在它诞生几百万年后 , 它的核心将耗尽燃料 , 而质量较低的恒星仍在向正常恒星发展 。 然后这颗大质量恒星就会膨胀成一颗巨大的红色超巨星 , 大到足以吞没较小的恒星 。 这称为二进制的公共包络相位 。 一般来说 , 质量较大的恒星的外层会被质量较低的恒星的运动抛出 , 而反过来 , 这两颗恒星会靠得更近 , 尽管在这种情况下 , 第二颗恒星可能太轻 , 无法有效地做到这一点 。
很难找到一个远离这种场景的明星;通常它们之间的距离只有几百万公里 。 在某个时刻 , 质量更大的恒星爆发为超新星 , 失去了一些质量 , 这可以将第二颗恒星移得更远……但不会太大 。
系统中可能曾经有第三颗恒星 , 这可能会改变轨道 , 足以解释系统 , 但这种情况很棘手 , 需要处理的参数范围很窄 。 也有可能这个星系是在一个星团中诞生的 , 而其他恒星在近距离通过时的引力影响可能会将双星戳入我们今天看到的景象 。
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