歐洲南方天文臺的設備發(fā)現距離地球最近的黑洞

一個看不見的天體有兩個肉眼可見的伴星

歐洲南方天文臺和其他研究機構的一組天文學家發(fā)現了一個距地球僅1000光年的黑洞。 這個黑洞比迄今為止發(fā)現的任何其他黑洞都更靠近我們的太陽系，并且是一個肉眼可見的三重系統(tǒng)的一部分。 該團隊通過使用位于智利的La Silla天文臺的MPG / ESO 2.2米望口徑遠鏡跟蹤了它的兩個伴星，找到了該不可見天體的證據。 他們說，這個系統(tǒng)可能只是冰山一角，因為將來還會發(fā)現更多類似的黑洞。

在布拉格的捷克共和國科學院榮譽科學家Petr Hadrava，同時是本研究的合作作者，說：“當我們意識到這是第一個可以用肉眼看到的包含黑洞的恒星系統(tǒng)時，我們感到非常驚訝。： 該系統(tǒng)位于望遠鏡座中，非常接近我們，以至于它可以在南半球晴朗的夜晚，無需望遠鏡看到這個系統(tǒng)?！霸撓到y(tǒng)包含距地球最近的黑洞”歐洲南方天文臺的科學家Thomas Rivinius說，他領導了發(fā)表在《天文學與天體物理學》上的這項研究。

該團隊最初觀察了稱為HR 6819的系統(tǒng)，作為對雙星系統(tǒng)進行研究的一部分。 但是，當他們分析觀察結果時，他們在HR 6819中發(fā)現有第三個未被發(fā)現的天體時被驚呆了：一個黑洞。 在La Silla天文臺的MPG / ESO 2.2米口徑望遠鏡上使用FEROS光譜儀進行的觀測顯示，兩個可見恒星中的一個繞看不見的天體每四十天運行一周，而第二個恒星距離內側的一顆非常遠。

該研究的合著者，加興的歐洲南方天文臺名譽天文學家Dietrich Baade說：“確定40天期限所需的觀察結果必須分布數月。 這完全有賴于歐洲南方天文臺開創(chuàng)性的服務觀察計劃，在該計劃中，ESO員工代替需要他們的科學家進行觀測?！?/p>

HR 6819中隱藏的黑洞是最早發(fā)現的恒星質量黑洞之一，它不會與周圍環(huán)境劇烈相互作用，因此看上去是真正的黑洞。 但是研究小組可以通過研究系統(tǒng)內恒星的軌道來發(fā)現它的存在并計算質量。? “一個質量至少是太陽的4倍的不可見物體只能是一個黑洞，”駐智利的Rivinius總結道。

迄今為止，天文學家在銀河系中只發(fā)現了幾十個黑洞，幾乎所有已發(fā)現的黑洞都與周圍環(huán)境發(fā)生強烈相互作用，并通過在這種相互作用中釋放出強大的X射線來使其存在而廣為人知。 但是科學家估計，在銀河系的一生中，越來越多的恒星在生命結束后坍塌成黑洞。? HR 6819系統(tǒng)中發(fā)現了一個寂靜的，不可見的黑洞，為銀河系中許多隱藏的黑洞可能存在的位置提供了線索。? “那里肯定有數億個黑洞，但我們知道的很少。 知道要尋找什么將讓我們更容易搜尋它們?！?Rivinius說。Baade補充說，在如此靠近的三元系統(tǒng)中發(fā)現一個黑洞表明我們只看到了“令人興奮的冰山一角”。

天文學家相信他們的發(fā)現可以為第二個系統(tǒng)帶來一些啟發(fā)。 該論文的共同作者，歐洲南方天文臺的博士后Marianne Heida說：“另一種叫做LB-1的系統(tǒng)也可能是這樣的三重系統(tǒng)，但我們仍需要更多的觀察來確定?！? “ LB-1系統(tǒng)距離地球有點遠，但從天文學角度來看仍然非常接近，因此這意味可能存在更多這樣的系統(tǒng)。通過發(fā)現和研究它們，我們可以了解很多有關這些以太陽質量的8倍以上開始，并以留下黑洞的超新星爆炸結束的稀有恒星的形成和演化的信息。 ”

這些三重系統(tǒng)具有一對在內側的天體和一個距離較遠的恒星，這可能提供了有關劇烈的天體合并的線索，這些合并會釋放出足以在地球上探測到的引力波。 一些天文學家認為，合并可能發(fā)生在與HR 6819或LB-1具有類似特征的系統(tǒng)中，但內部的天體對由兩個黑洞或一個黑洞和一個中子星組成。 外側的天體會以引力的方式沖擊內層天體對，從而觸發(fā)天體合并，并釋放引力波。 盡管HR 6819和LB-1僅具有一個黑洞而沒有中子星，但這些系統(tǒng)可以幫助科學家了解三星系統(tǒng)中恒星碰撞的發(fā)生。

原文：歐洲南方天文臺

https://www.eso.org/public/news/eso2007/

2020-5-6