1500光年是近還是遠?
近日科學家偶然發現了有記錄以來最小的黑洞之一,也是迄今為止發現的最接近地球的黑洞。
研究人員將其命名為“獨角獸”,它是在Monoceros星座中發現的,即“獨角獸”。研究結果將于4月21日發布在《皇家天文學會月刊》上。研究員塔林杜·賈亞辛格(Tharindu Jayasinghe)說:“當我們查看數據時,這個“獨角獸-黑洞”就突然冒出來了?!?/p>
形成獨角獸黑洞的恒星質量大約是我們太陽質量的三倍-屬于微小的黑洞。目前這個質量恒星形成的黑洞在宇宙中很難被發現。這個黑洞距地球1,500光年,仍位于銀河系內部。而且,直到我們開始對其進行分析之前,它基本上都隱藏在清晰的視線中。
引力絞殺
這個黑洞似乎是一顆紅色巨星的伴星,這意味著兩者是通過重力連接的。科學家看不到黑洞-從定義上講,它們是黑的,不僅是視覺上的,而且是天文學家用來測量光和其他波長的所有工具都無法發現。但是在這種情況下,他們可以看到黑洞的伴星。那顆恒星已經被包括在俄亥俄州立大學的KELT等望遠鏡系統很好地記錄了下來;同時TESS則是NASA衛星,用于搜尋我們太陽系以外的行星。有關它的數據已經廣泛可用,但尚未以這種方式進行分析。當賈亞辛格(Jayasinghe)和其他研究人員分析該數據時,他們注意到他們看不見的東西似乎正在繞著這顆紅色巨人運行,從而導致該恒星發出的光在繞軌道的各個點處改變強度和外觀。
他們意識到,某種東西正在拉扯這只紅色巨人并改變其形狀。這種被稱為潮汐畸變的拉動效應為天文學家提供了信號,表明某物正在影響恒星。一種選擇是黑洞,但它必須小一些-小于我們太陽質量的五倍,落入一個被天文學家稱為“質量間隙”的尺寸窗口中。直到最近,天文學家才認為存在這種質量的黑洞的可能性。目前的情況看,這個雙天體系統,或者說這個黑洞靠引力綁架了這顆紅巨星,隨著紅巨星的膨脹未來,黑洞將會吞噬它的物質。
這種潮汐破壞是由一個看不見的同伴的潮汐力(一個黑洞)產生的。“就像月球的引力扭曲地球的海洋一樣,導致海洋向月球和向月球凸出并產生高潮位,黑洞也會使恒星扭曲成橄欖球狀,其一個軸長于另一個軸?!边@項研究的合著者,俄亥俄州立大學天文學系主任,大學杰出學者托德·湯普森說。“最簡單的解釋是這是一個由原來的雙星系統演化而來的,其中一顆恒星死亡后形成了這個黑洞,而另一顆恒星正處在演化末期在這種情況下,最簡單的解釋是最有可能的?!?/p>
紅巨星的速度,軌道周期以及潮汐力使紅巨星扭曲的方式告訴他們黑洞的質量,從而使他們得出結論:這個黑洞大約是三個太陽質量的恒星形成的。在大約過去的十年中,天文學家和天體物理學家一直在想,他們是否沒有找到這些小質量黑洞的能力,因為他們使用的系統和方法不夠復雜,無法找到它們?;蛘撸麄兿胫?,它們根本不存在嗎?尋找和研究黑洞和中子星星在我們的星系是科學家研究的空間是至關重要的,因為它告訴他們關于恒星形成和演化的模型。
恒星演化圖譜
但是,幾乎按照定義,發現和研究黑洞是困難的:單個黑洞不會像其他物體在太空中那樣發出相同類型的射線。對于科學設備來說,它們是電磁靜默和黑暗的。人們發現了最著名的黑洞,是因為它們與伴星相互作用,從而產生了許多X射線,而那些X射線對天文學家是可見的。近年來,發起了更多大型實驗來嘗試定位較小的黑洞,湯普森說,他希望將來會發現更多的“質量缺口”黑洞。
紅巨星
當一顆恒星度過它漫長的青壯年期——主序星階段,步入老年期時,它將首先變為一顆紅巨星。紅巨星是恒星燃燒到后期所經歷的一個較短的不穩定階段,根據恒星質量的不同,歷時只有數百萬年不等,這與恒星幾十億年甚至上百億年的穩定期相比是非常短暫的。紅巨星時期的恒星表面溫度相對很低,但極為明亮,因為它們的體積非常巨大。在赫羅圖上,紅巨星是巨大的非主序星,光譜屬于K或M型。之所以被稱為紅巨星是因為看起來的顏色是紅的,體積又很巨大的緣故。金牛座的畢宿五和牧夫座的大角星是紅巨星,獵戶座的參宿四則是紅超巨星。
太陽的神秘伴星
太陽有伴星嗎?以往好像沒有發現過太陽的伴星??茖W家們在研究了82顆來自奧爾特星云的彗星軌道之后發現,這些彗星似乎都受到一個位于太陽系邊緣、冥王星之外巨大天體的引力的影響,使得它們的軌道都呈帶狀分布,同時它們到達近日點的時間也會發生周期性變化。這意味著什么呢?是不是太陽真的有一顆伴星存在?1846年,天文學家注意到天王星出現了一種偏離正常軌道的“擺動”,這意味著有一顆新行星對它產生了引力拖拽,海王星由此得以發現。今天,同樣的問題又出現在科學家們的面前,但是這次不是行星,而是我們的太陽。到底是什么影響了彗星的軌道呢?路易斯安那大學的科學家們提出了一個假設。他們認為,在我們太陽系邊緣的黑暗地帶,存在著一顆神秘的太陽伴星——褐矮星。也就是說,我們太陽系里擁有兩顆恒星,這顆褐矮星與太陽相互繞著彼此旋轉,它距離太陽大約半個光年左右,表面溫度僅為太陽溫度的十分之一。
科學家們提出,他們之所以得出這樣的結論,是因為沒有任何其他理論可以解釋彗星軌道的奇怪變化。如果這顆伴星是一顆褐矮星,那么質量較小的它將無法進行核反應。由于處在遠離太陽的黑暗地帶,它根本無法接受較多的太陽光,也不會有任何光線反射回來。所以在冥王星被發現后的70多年里,人們至今也沒有觀測到它的存在。科學家們甚至還認為,這顆潛伏在黑暗之處的太陽伴星,可能就是給地球帶來物種滅絕的罪魁禍首。因為這顆褐矮星的運動速度十分緩慢,它的運行軌道每隔3000萬年就會定時“沖”向彗星密集的奧爾特星云,巨大的引力會將星云中的一些彗星“拽”出來,把它們送往近日軌道。如果其中一些彗星撞到地球上,就會造成大規模的物種滅絕。美國已經發射了一架新一代的紅外線太空望遠鏡,它將驗證路易斯安那大學科學家們的驚人假設是否正確。如果這顆伴星的確存在,這架望遠鏡將能捕捉到它的身影??磥恚覀冎挥惺媚恳源?。太陽伴星究竟是以什么形式存在的?
這會是一種可能嗎?
梵觀點:黑洞永遠讓人著迷。
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