超大质量天体!科学家首次探测到5000光年外的“流浪黑洞”

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日期:2022-06-14 11:19:17    来源:科技日报    

据美国《福布斯》双周刊网站近日报道,来自美国太空望远镜科学研究所和加州大学伯克利分校的研究团队分别独立发表论文称,他们利用美国国家航空航天局(NASA)的哈勃太空望远镜,借助引力透镜效应,首次探测到一个完全独立于恒星伴星的自由漂浮黑洞,这颗5000光年外的“流浪黑洞”位于银河系人马座旋臂内。相关论文分别发表于《天体物理学杂志》和《天体物理杂志快报》。

迄今为止,黑洞仅被确定为位于银河系等大质量星系中心的超大质量天体,或与恒星借助引力依附在一起的天体。虽然科学家早就预言存在自由漂浮的黑洞,但最新研究还是首次探测到这种天体。

研究人员表示,经过6年观测,他们利用引力透镜效应——前景物体充当引力透镜,弯曲和放大来自遥远背景恒星的光探测到了这一天体。两个研究团队各自将其命名为MOA-2011-BLG-191和OGLE-2011-BLG-0462。

这个黑洞为何会成为自由漂浮的黑洞呢?研究人员解释说,最可能的情况是,至少为太阳质量20倍的巨星以超新星的形式爆炸,由此产生的残余恒星内核被重力挤压成一个黑洞。由于这种爆炸并非完全对称,黑洞可能受到强力冲击,最终在银河系中自由漂浮。

空间望远镜科学研究所天文学家、《天体物理学杂志》论文主要作者凯拉什·萨胡表示:“理论模型表明,这个黑洞的‘前身’的质量为20—25倍太阳质量,这意味着其‘前身’必须是一颗O型恒星。O型恒星仍在燃烧氢气,其质量范围可达太阳的90倍,亮度可能是太阳的100万倍。”

萨胡进一步指出,如果这个黑洞的质量是太阳质量的7.1倍,那么它的事件视界(外边界)的直径约为42公里。而且,他们估计这个“孤独”的黑洞正以44.44千米/秒的速度在银河系内穿越。

萨胡表示:“我们估计这颗黑洞位于星际物质密度较高的区域。在这种情况下,黑洞将吸收星际物质,这些物质将产生x射线和无线电波,因此,深x射线和射电观测可能会探测到这个黑洞,有助科学家们更好地对其开展研究。”

研究人员估计,银河系中大约有1亿到2亿个这种自由漂浮的天体,最近的距离地球至少80光年。

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