天文学家刚刚发现一颗恒星围绕着一颗巨大的黑洞大约是地球和月亮,它绕太阳公转一周仅需半小时。
为了更直观的理解,月球以每小时 3,683 公里(2,288 英里)的速度绕我们这个相对较小的星球运行一圈大约需要 28 天,这意味着这颗恒星的移动速度令人难以置信,而且速度极快。
一组天文学家利用来自一系列深空望远镜的数据,测量了双星系统 47 Tuc X9 发出的 X 射线,该系统位于一个距离我们约 14,800 光年的恒星群中。
这对恒星对天文学家来说并不新鲜——他们被确认身份早在 1989 年,它就被认为是一个二元系统 - 但现在它终于清楚了这里到底发生了什么。
“长期以来,人们一直认为 X9 是由一颗白矮星吸收来自低质量类太阳恒星的物质而形成的,”研究员 Arash Bahramian 表示。
当一颗白矮星从另一颗恒星吸收物质时,该系统被描述为激变变星。 但2015 年,其中一个物体被发现是一个黑洞,这使得这一假设陷入严重质疑。
钱德拉望远镜的数据证实,这对恒星的邻近区域存在大量氧气,这通常与白矮星有关。但现在看来,这并非是白矮星在撕裂另一颗恒星,而是一个黑洞在从白矮星中夺走气体。
白矮星是超致密的物体,通常是恒星的残余物——想象一下质量与太阳相当但大小与地球相当的物体——因此,要从其表面拉出物质需要相当大的重力。
“我们认为这颗恒星可能在数千万年的时间里一直在向黑洞流失气体,现在已经失去了大部分质量。”研究员詹姆斯·米勒-琼斯说来自科廷大学和国际射电天文学研究中心。
然而,真正令人兴奋的消息是,X 射线强度的规律性变化表明这颗白矮星仅需 28 分钟即可完成一次轨道运行,这使它成为当前灾难性脏舞者的冠军。
“在此发现之前,距离任何可能的黑洞最近的恒星是一个名为 MAXI J1659-152 的系统,它的轨道周期为 2.4 小时,”米勒-琼斯说。
“如果可能的话黑洞两个系统中的质量相似,这意味着它的轨道的物理尺寸比我们在 X9 中发现的轨道大三倍。”
从这个角度来看,X9 中两个物体之间的距离约为 100 万公里(约 60 万英里),或约2.5倍距离从这里到月球。
通过计算,我们可以计算出,半小时内飞行了大约 630 万公里(约 400 万英里),速度为 12,600,000 公里/小时(8,000,000 英里/小时),约为光速的 1%。
“找到这些罕见的黑洞非常重要,因为它们不仅是超新星爆炸中产生的大质量恒星的终点,它们还在其他恒星死亡后继续发挥作用。”悉尼大学的 Geraint Lewis告诉 Marcus Strom悉尼先驱晨报。
我们这对命运多舛的恋人不会很快就倒在彼此的怀抱里,至少,这场舞蹈看起来还会继续,白矮星不会掉进黑洞或被撕裂。
事实上,如果有的话,这两个物体在过去似乎距离更近,并且运行速度更快。
为了使黑洞克服白矮星自身的强大引力,两个天体必须靠得相当近。随着时间的推移,随着物质被剥离,现在较轻的白矮星会向后滑行一点。
“最终,大量的物质可能会从白矮星中被抽离,最终只剩下行星的质量。”研究员 Craig Heinke 表示“如果继续失去质量,白矮星可能会完全蒸发。”
这对未来热衷于研究的科学家来说是个好消息引力波;虽然激光干涉引力波天文台目前使用的技术无法发现 X9 发射的慢脉冲,但该领域的进步有朝一日将使我们能够探测到较低频率的波,这并非不可能。
当然,到那时我们可能已经发现了新的激变变星之王和之后,它们以更快的速度旋转着度过黑夜。