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國際專家團隊發(fā)現(xiàn)一個休眠的恒星質(zhì)量黑洞

發(fā)布日期： 2022-07-20 10:20:39 來源：科技日報

一個以揭穿黑洞假發(fā)現(xiàn)而聞名的國際專家團隊，在與銀河系相鄰的大麥哲倫星云中發(fā)現(xiàn)了一個休眠的恒星質(zhì)量黑洞。這一黑洞的質(zhì)量至少是太陽質(zhì)量的9倍，圍繞著一顆質(zhì)量為太陽質(zhì)量25倍的熾熱藍(lán)色恒星運行。這項發(fā)現(xiàn)18日發(fā)表在《自然·天文學(xué)》雜志上。

研究團隊發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生黑洞的恒星消失了，沒有任何強烈爆炸的跡象。研究負(fù)責(zé)人、荷蘭阿姆斯特丹大學(xué)研究員托默·謝納說，此次是這個綽號“黑洞打假團”的專家們第一次報告一個黑洞的發(fā)現(xiàn)，而不是否定一個。

研究人員稱，該發(fā)現(xiàn)好比大海撈針，盡管之前已提出了其他類似的黑洞候選者，但這是第一個在銀河系之外明確探測到的休眠的恒星質(zhì)量黑洞。

當(dāng)大質(zhì)量恒星到達(dá)生命的盡頭并在自身引力作用下坍塌時，就會形成恒星質(zhì)量的黑洞。在雙星系統(tǒng)中，兩顆恒星圍繞彼此旋轉(zhuǎn)，這個過程會在軌道上留下一個黑洞和一顆發(fā)光的伴星。如果黑洞不發(fā)射高水平的X射線輻射，那么它就是“休眠”的，這就是通常檢測到此類黑洞的方式。

為了找到一個名為VFTS243的二元系統(tǒng)，研究團隊在大麥哲倫星云的狼蛛星云區(qū)域搜索了近1000顆大質(zhì)量恒星，尋找可能有黑洞作為伴星的恒星。這種識別非常困難，因為目標(biāo)與周圍環(huán)境的相互作用很小。

而此次發(fā)現(xiàn)使團隊以獨特的視角了解了黑洞形成的過程。理論認(rèn)為，當(dāng)一顆垂死的大質(zhì)量恒星的核心坍縮時，會形成一個恒星質(zhì)量的黑洞，但這是否伴隨著強大的超新星爆炸仍不確定。

謝納解釋說，在VFTS243中形成黑洞的恒星似乎已經(jīng)完全坍塌，沒有任何先前爆炸的跡象。新研究提供了這種“直接崩坍”最直接的證據(jù)之一，這對宇宙中黑洞并合的起源具有巨大的影響。

發(fā)現(xiàn)VFTS243中的黑洞要歸功于歐洲南方天文臺(ESO)的超大望遠(yuǎn)鏡(VLT)上的光纖大陣列多元素光譜儀(FLAMES)對狼蛛星云長達(dá)6年的觀測。FLAMES允許人們一次觀察100多個天體，與逐個研究每個天體相比，顯著節(jié)省了時間。

“黑洞打假團”的專家仍鼓勵其他天文學(xué)家對該發(fā)現(xiàn)進(jìn)行審查，并希望他們的工作能夠發(fā)現(xiàn)其他圍繞大質(zhì)量恒星運行的恒星質(zhì)量黑洞。預(yù)計銀河系和麥哲倫云中將存在數(shù)千個黑洞。