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发现迄今距离地球最近的黑洞!“三体”系统内伴星亮度肉眼可见

2024-11-24 204


在距离地球仅 1,000 光年处,天文学家找到了迄今为止最接近我们的黑洞;更令人惊喜的是该黑洞周遭有 2 颗非常明亮的伴星绕旋,我们不需要专业天文望远镜、单凭肉眼就能直接在夜空中(南半球)发现它们。

我们知道,宇宙黑洞在本质上是肉眼看不见的物体,因此发现黑洞最主要靠间接方法来推断其位置,有二:一是观察黑洞周遭恒星轨道的变动,二是寻找黑洞吸积盘物质因快速摩擦而释放出的各种电磁波(可见光、红外光、无线电波、X 射线等)。

而当天文学家利用智利拉希拉天文台(La Silla Observatory) 2.2m MPG/ESO 望远镜上的 FEROS 光谱仪、对既有数据库中的 HR 6819 联星系统进行深入研究时,便透过上述第一种方法,震惊发现该系统中还藏了一个不可见物体的证据——不是联星系统,而是三联星系统。

其实早在 2004 年时,拉希拉天文台在对 HR 6819 系统进行为期 4 个月的观测活动后,就已发现该系统不是“标准”的联星系统:内层恒星似乎还绕行着更内层另一个物体。5 年后,欧洲南方天文台一个团队重新审视这份数据,高度怀疑内部可能潜伏着黑洞,只是 2014 年时,该团队领导人 Stan Štefl 因一场车祸去世,导致研究工作中断。

2019 年 11 月,Stan Štefl 的同事 Rivinius 因看到一篇有关 LB-1 系统的研究,数据与几年前在 HR 6819 系统看到的数据非常相似,决定重新追踪 HR 6819 系统,也因此终于扒出这个躲藏多年的黑洞。

虽然天文学家无法直接观察 HR 6819 系统中的黑洞,但能根据黑洞与系统内另其他 2 个物体的引力相互作用来推断位置,在追踪该系统几个月绘制出 2 颗明亮恒星的轨道后,研究团队确认 2 颗恒星实际上绕着另一个看不见的巨大物体旋转。

经计算,该系统的神秘第三者是个质量比太阳质量大 4 倍的恒星黑洞,成为目前距太阳系最近的黑洞;其中一颗恒星每 40 天绕行黑洞公转一圈,另一颗恒星与黑洞的距离则较远。此外,HR 6819 系统中的两颗恒星非常明亮,南半球夜晚只要天气晴朗,肉眼就能直接看到 HR 6819 恒星,虽然我们看不见黑洞,但我们可以说:那里有一个黑洞。

▲ HR 6819 系统 2 颗恒星在南半球夜空中明亮可见。

在发现 HR 6819 系统黑洞之前,原本最近的黑洞距离地球约 3,000 光年。

这项发现可能只是揭开冰山一角,或许在某些已知的联星系统中也有这种恒星黑洞潜伏在暗处,毕竟过去研究估计,银河系中至少有数百万个黑洞,只是它们太过无声无息,连吸积盘都未强烈到释放电磁波引来望远镜的注意。

新论文发表在《天文与天体物理学报》(Astronomy and Astrophysics)期刊。

  • Nearest black hole discovered has companion stars visible from Earth
  • Astronomers discover closest black hole to Earth. And you can ‘see’ it.
  • Newfound black hole is the closest one to Earth we’ve ever found
  • Closest black hole to Earth found ‘hiding in plain sight’
  • Astronomers May Have Found the Closest Black Hole to Earth

(图片来源:欧洲南方天文台)

延伸阅读:

  • 一群学生原意观察小行星辐射,却意外发现距离我们 3 万光年的黑洞
2020-05-07 19:21:00

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