首次检测到疑似流氓行为漂流过银河系,今年早些时候透露,刚刚得到重要验证。
第二个科学家小组进行了一项单独、独立的分析,得出了几乎相同的发现,这进一步证实了我们可能发现了一个在银河系中徘徊的流氓黑洞的想法。
然而,由加州大学伯克利分校天文学家 Casey Lam 和 Jessica Lu 领导的这项新研究得出了略有不同的结论。 考虑到物体的质量范围,它可能是根据这项新研究,而不是黑洞。
不管怎样,这意味着我们可能有一个新的工具来寻找“黑暗”、致密的物体,通过测量它们的引力场在遥远恒星经过时扭曲和扭曲的方式,这些物体在我们的银河系中是无法探测到的。在它们前面,称为引力微透镜。
“这是利用引力微透镜发现的第一个自由漂浮的黑洞或中子星,”卢说。
“通过微透镜,我们能够探测这些孤独、紧凑的物体并称重它们。我认为我们为这些黑暗物体打开了一扇新的窗户,这些物体无法通过其他方式看到。”
理论上是大质量恒星塌缩的核心,它们已经到达了生命的终点并喷射出了外部物质。 这样的黑洞前驱星? 比太阳质量大30倍? 人们认为寿命相对较短。
因此,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。
但黑洞被称为黑洞是有原因的。 它们不会发出我们可以探测到的光,除非物质落到它们上面,这一过程会从黑洞周围的空间产生 X 射线。 因此,如果黑洞只是闲逛,什么也不做,我们几乎没有办法探测到它。
几乎。 黑洞所拥有的是一个极端的引力场,它是如此强大,以至于它会扭曲任何穿过它的光线。 对于我们作为观察者来说,这意味着我们可能会看到一颗遥远的恒星比正常情况下看起来更亮,并且处于不同的位置。
2011 年 6 月 2 日,事情确实发生了。 两次独立的微透镜调查? 光学引力透镜实验(OGLE)和天体物理学中的微透镜观测(MOA)? 独立记录了一个事件,最终在 7 月 20 日达到顶峰。
该事件被命名为 MOA-2011-BLG-191/OGLE-2011-BLG-0462(缩写为 OB110462),由于它异常长且异常明亮,科学家们进行了仔细观察。
“增亮事件持续多长时间暗示了前景透镜弯曲背景恒星光线的质量有多大,”林解释。
“长事件更有可能是由黑洞造成的。不过,这并不能保证,因为增亮事件的持续时间不仅取决于前景透镜的质量,还取决于前景透镜和背景恒星相对移动的速度。对彼此。
“然而,通过测量背景恒星的视位置,我们可以确认前景透镜是否真的是黑洞。”
显示哈勃如何看待微透镜事件的插图。 (美国宇航局、欧空局、STScI、约瑟夫·奥姆斯特德)
在这种情况下,截至 2017 年,使用哈勃太空望远镜对该地区进行了八次观测。
通过对这些数据的深入分析,由太空望远镜科学研究所 Kailash Sahu 领导的天文学家团队得出结论,罪魁祸首是微透镜黑洞质量是太阳质量的 7.1 倍,距离5,153光年。
Lu 和 Lam 的分析现在添加了更多来自哈勃望远镜的数据,这些数据最近在 2021 年捕获。他们的团队发现该物体稍小一些,是太阳质量的 1.6 到 4.4 倍。
这意味着该物体可能是一颗中子星。 这也是一颗大质量恒星塌陷的核心,该恒星的质量最初是太阳的 8 到 30 倍。
由此产生的物体受到中子简并压力的支持,即中子不想占据相同的空间; 这可以防止它完全塌缩成黑洞。 这种物体的质量极限约为太阳质量的 2.4 倍。
有趣的是,尚未检测到质量低于太阳质量 5 倍左右的黑洞。 这被称为较低质量间隙。 如果 Lam 和她的同事的工作是正确的,这意味着我们可以检测到质量较小的间隙物体,这非常诱人。
两个团队得出的透镜物体质量不同,因为他们的分析返回了致密物体和透镜恒星相对运动的不同结果。
萨胡和他的团队发现,这个致密天体正在以每秒 45 公里的相对较高速度移动,这是出生踢的结果:不平衡的超新星爆炸可以使坍缩的核心加速远离。
然而,Lam 和她的同事的速度达到了每秒 30 公里。 他们说,这一结果表明,也许超新星爆炸对于黑洞的诞生并不是必要的。
目前,还不可能从 OB110462 中得出关于哪个估计是正确的明确结论,但天文学家希望从未来发现更多此类物体中学到很多东西。
“不管它是什么,这个物体是第一个被发现的、在没有另一颗恒星陪伴的情况下在银河系中徘徊的黑暗恒星遗迹。”林说。
该研究已被接收天体物理学杂志,并且可以在arXiv。