怎样出生? 天体物理学家有理论,但我们实际上并不确定。 它可能是大质量恒星悄然内爆弗卢姆普夫,或者黑洞可能是在巨大的超新星爆炸中诞生的。 现在新的观察表明它可能确实是后者。
事实上,研究表明这些爆炸的威力如此之大,它们可以以超过每秒 70 公里(每秒 43 英里)的速度将黑洞踢过银河系。
“这项工作基本上讨论了第一个观测证据,表明你实际上可以看到黑洞在星系中高速移动,并将其与踢科廷大学和国际射电天文学研究中心(ICRAR)的天文学家皮基·阿特里(Pikky Atri)告诉 ScienceAlert。
这意味着可能有数百万个恒星质量的黑洞在银河系周围高速膨胀。 该论文目前可预印本,已被接纳为皇家天文学会月度通知。
这项研究基于双星系统中的 16 个黑洞。 除非它们积极进食,否则我们实际上无法找到黑洞,因为任何可检测到的电磁辐射都无法逃脱它们疯狂的引力。 但如果它们处于双星对中并积极地以另一颗恒星为食,那么围绕黑洞旋转的物质就会发出强大的 X 射线和无线电波。
一旦我们能够看到这些黑洞信标,我们就能看到黑洞的行为方式。 国际研究小组利用这种行为尝试重建黑洞的历史。
“我们追踪了这些系统在我们银河系中的移动方式——因此,计算出它们今天的速度,回到过去,并试图了解该系统诞生时的速度是多少,分别针对这 16 个系统,”阿特里解释道。
“根据速度,你实际上可以查出它们是否是在超新星爆炸中诞生的,或者恒星是否只是在没有超新星爆炸的情况下直接塌缩到自身上。”
我们知道中子星可以高速猛烈地穿过太空由它们自己的超新星爆炸引起——这被称为 Blaauw 踢,或出生踢,当超新星爆炸不平衡时,就会发生这种情况,导致后坐力。
目前尚不清楚黑洞是否可以用同样的方式被踢。 假设它们可能——事实上,之前有七个黑洞 X 射线双星与出生踢有关。
这项新研究更详细地分析了这些系统以及其他九个系统,结合测量到的自行、系统径向速度以及到这些系统的距离,进行了迄今为止最详细的分析。
该团队计算出的其中一个黑洞的运动可以在下面的视频中看到。
研究人员发现,这 16 个黑洞 X 射线双星中的 12 个确实具有表明出生踢的高速和轨迹。 这是样本的 75%。 如果这扩大到估计有1000万个黑洞在银河系中,这可能意味着大约有 750 万个高速黑洞在其中倾斜。 1000万是一个较低的估计。
与之前的理论一致,由于质量较高,这些高速行驶的黑洞比踢中子星慢约三到四倍。 有趣的是,黑洞质量和速度之间似乎没有相关性,这意味着我们还不知道祖星质量和超新星发生的可能性之间是否存在相关性。
当然,这是一个相对较小的黑洞样本。 但是,根据阿特里的说法,这是朝着建立更大样本迈出的一步,可以帮助我们了解恒星如何演化和死亡,以及如何产生黑洞。
“最终,所有这些都将影响我们预计银河系中有多少黑洞,有多少黑洞实际上会合并以产生这些黑洞。LIGO 发现的探测结果,”她补充道。
为了继续开展研究,该团队将继续观察天空。 这些双星系统并不总是明亮的——它们来来去去,瞬息万变。 因此,研究人员希望找到更多这样的双星系统,以继续对银河系黑洞进行普查,无论是否超速。
而且,如果您现在担心黑洞会直接进入我们的太阳系,您实际上不必惊慌。
“我们认为最近的黑洞距离我们 2 千秒差距(6,523 光年),”阿特里说。
“它非常非常远。所以我们不可能很快被任何黑洞吸走。”
该论文已被接收英国皇家天文学会每月通知,并且可以在arXiv。