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重磅!发现迄今离太阳系最近的黑洞,距离我们又有多远呢?

研究小组通过在智利欧洲南方天文台的La Silla天文台上使用MPG/ESO2.2米望远镜跟踪这个黑洞的两颗伴星,找到了黑洞这个看不见物体的证据。

来自欧洲南方天文台(ESO)和其他机构的天文学家团队,发现了一个距离地球才1000光年的黑洞,这个黑洞比迄今为止发现的任何其他黑洞都更接近太阳系,也就是迄今距离我们最近的黑洞,同时这个黑洞构成了肉眼可以看到的三星系统的一部分。研究小组通过在智利欧洲南方天文台的La Silla天文台上使用MPG/ESO2.2米望远镜跟踪这个黑洞的两颗伴星,找到了黑洞这个看不见物体的证据。

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但这个三星系统可能只是冰山一角,因为未来可能会发现更多类似的黑洞。布拉格捷克共和国科学院荣誉退休科学家、该研究的合著者皮特·哈德拉瓦(Petr Hadrava)说:当我们意识到这是第一个可以用肉眼看到黑洞和恒星的系统时,完全感到惊讶。该系统位于望远镜座,距离我们如此之近,只有1000光年,以至于在一个黑暗、晴朗的夜晚,不需要双筒望远镜等望远镜,就可以从南半球观察到黑洞的两颗伴星恒星。

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领导了这项研究的欧洲南方天文台科学家托马斯·里维纽斯(Thomas Rivinius)说:这个三星黑洞系统包含了已知距离地球最近的黑洞,其研究发现发表在《天文学与天体物理学》期刊上。研究团队最初观测了这个名为HR6819的系统,作为双星系统研究的一部分。然而,当分析观测结果时,当在HR6819发现了之前未被发现的第三星体时,研究人员大吃一惊:是一个黑洞。利用位于拉西拉MPG/ESO 2.2米望远镜费洛斯光谱仪进行的观测表明:

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两颗可见恒星中的一颗每40天绕着一个看不见的物体运行,而第二颗恒星距离这对内星很远。这项研究的合著者、位于加钦省的欧洲南方天文台名誉天文学家迪特里希·巴德(Dietrich Baade)表示:确定40天周期所需的观测必须分几个月进行。这要归功于欧洲南方天文台开创性的服务观测计划,根据该计划,欧洲南方天文台工作人员代表需要观测的科学家进行观测。HR6819中隐藏的黑洞,是第一批被发现的恒星质量黑洞之一。

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这些黑洞不会与它们所在环境发生剧烈的相互作用,因此看起来真像是“黑色”的。但研究小组可以通过研究内对恒星的轨道,发现了这个黑洞存在,并计算出了黑洞的质量:这是一个质量至少是太阳质量4倍的黑洞。到目前为止,天文学家在我们的银河系中只发现了几十个黑洞,几乎所有的黑洞都与所在环境发生了强烈的相互作用,并通过在这种相互作用中释放出强大的X射线来表明它的存在。

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但科学家估计,在银河系的一生中,更多的恒星在结束生命时坍塌成黑洞。在HR6819中发现了一个“无声”的、看不见的黑洞,为银河系中许多隐藏的黑洞可能在哪里提供了线索。也许那里肯定有很多黑洞,但我们知道的却很少。知道要找什么应该会让我们处于更好的位置来找到它们。在距离我们如此之近的三星系统中发现一个黑洞表明:我们只是看到了“激动人心的冰山一角”。天文学家相信,该发现可能会给第二个系统带来一些曙光。

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研究的合著者、欧洲南方天文台博士后研究员玛丽安·海达(Marianne Heida)表示:我们意识到,另一个名为LB-1的系统,也可能是这样的三星系统,尽管还需要更多的观察才能确定这一点。LB-1离地球稍微远一点,但从天文学角度来说仍然相当接近,所以这意味着可能存在更多这样的系统。通过发现和研究它们,我们可以了解很多关于这些稀有恒星的形成和演化信息,这些恒星质量大约是太阳质量的8倍,最后在超新星爆炸中留下了一个黑洞。

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这些具有内部对和遥远恒星三星系统是发现,也可能为剧烈的宇宙天体合并提供线索,这些合并释放的引力波强大到足以在地球上被探测到。一些天文学家认为,合并可以发生在与HR6819或LB-1相似的系统中,但内部对由两个黑洞或一个黑洞和一颗中子星组成。遥远的外层物体可能会以一种引发合并和释放引力波的方式对内对产生引力冲击。虽然HR6819和LB-1只有一个黑洞,没有中子星,但这些系统可以帮助科学家理解三星系统中恒星碰撞是如何发生的。

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