就像一件古老的羊毛衫一样,银河系应该布满了。
根据我们的最佳估计,应该有多达1000万到10亿那里有恒星质量的黑洞,在银河系中平静地漂流。 在计算它们时,只有一个问题:除非它们设法在引力场中捕获一些经过的物质,否则它们基本上是不可见的。
然而,隐形并不意味着无法检测到。 一个国际科学家团队首次成功地发现了一个孤独、静止的生物距离我们不到 5,200 光年。 他们的发现尚未经过同行评审,已上传到预印本服务器arXiv。
他们是如何做到的呢? 好吧,由于我们目前(而且可能永远)没有直接探测黑洞的工具,我们必须观察它对周围空间的影响。 对于静止的黑洞来说,这种效应就是引力。 由于黑洞的引力场非常极端,它会扭曲任何可能穿过它的光线。
因此,当某种看不见的东西放大了一颗遥远恒星的光,使其变得异常明亮时,天文学家就知道它可能穿过一个引力场。
这种现象被称为引力微透镜,我们用它来识别小而暗的物体,否则我们的望远镜可能很难发现这些物体。 但这是我们第一次看到孤独的黑洞。
“我们报告了对孤立恒星质量黑洞的首次明确探测和质量测量,”一组天文学家写道由太空望远镜科学研究所的 Kailash Sahu 领导。
“我们表明,透镜不会发出可检测到的光,而且其质量也高于白矮星或白矮星的质量。,证实了它的黑洞性质。”
当具有引力场的物体几乎恰好经过一颗遥远恒星的前方时,就会发生引力微透镜。
引力场导致时空弯曲; 当光穿过引力场时,它会遵循该曲率,导致其路径有效地“弯曲”。 这会放大光线,并且也会轻微地改变遥远恒星的视位置。
之前的微透镜事件导致了检测的系外行星和太暗而看不见的星星。 用于监测天空的实验每年都会检测到数千个微透镜事件; 它们中的大多数都是在其他恒星前面移动的恒星,考虑到那里有多少恒星,这并不奇怪。
2011 年 6 月 2 日,两项独立的微透镜巡天——光学引力透镜实验 (OGLE) 和天体物理学微透镜观测 (MOA)——独立记录了一个事件,最终在 7 月 20 日达到顶峰。
这个事件被命名为 MOA-2011-BLG-191/OGLE-2011-BLG-0462(缩写为 MOA-11-191/OGLE-11-0462,因为它拗口),非常引人注目。 它不仅异常长(大约 270 天),而且还显示出异常高的放大倍数。 由于高倍放大事件对扰动很敏感,例如从围绕透镜物体运行的行星上可能看到的扰动,科学家们聚集在一起进行后续观察并进行分析。
截至 2017 年,使用哈勃太空望远镜对该地区进行了八次观测。有了这些数据,萨胡和他的团队开始处理数字,他们发现最适合这些数据的是黑洞,而不是黑洞。星星。
事实上,他们甚至能够测量黑洞。 在遥远恒星的光线下观察到的变化使团队能够计算出它的质量和运动。 他们发现,黑洞的质量约为太阳质量的 7.1 倍。 这将使它的事件视界大约是42公里(26 英里)。
花点时间惊叹一下。 科学家能够探测到长度小于十分之一的隐形物体大峡谷通过研究一颗更遥远恒星的光线变化,从 5,000 多光年之外进行观测。 这真是太棒了。
这就是更酷的地方。 研究小组计算了该物体在银河系中移动的速度:每秒 45 公里(28 英里)。 这使得它不再只是一个古老的黑洞,而是一个失控的黑洞。
当它的前身恒星在超新星中爆炸时,它可能被喷射到太空中。 如果这样的超新星爆炸是不平衡的,不均匀的力量会将恒星塌缩的核心弹入太空,这就是我们所说的出生踢。 我们以前见过这些恒星:白矮星LP 40-365和 PSR J0002+6216这是两个例子。
2019 年的一项研究发现,可能有数百万个天生被踢的黑洞在银河系周围高速变焦。 如果 MOA-11-191/OGLE-11-0462 是其中之一,那就太酷了。
该物体可能正在漂浮通过高密度的空间区域。 研究人员表示,未来的工作可能涉及使用灵敏的 X 射线望远镜来确定假定的黑洞是否正在从其周围的星际介质中吸积任何物质。
此外,未来的仪器可以探测到更加孤立的恒星质量黑洞。 一旦发现并研究了一个群体,我们将能够利用这些数据来了解更多关于 MOA-11-191/OGLE-11-0462 以及居住在银河系的黑洞的更多信息。
该团队的研究成果已提交给天体物理学杂志并且可以在arXiv。