这个奇怪倾斜的黑洞可能会颠覆我们对其形成方式的理解
包含黑洞和伴星的 X 射线双星系统的艺术想象图。 (罗布·海因斯)
可以充分证明它们是整个宇宙中最迷人的现象,科学家们不断发现更多关于它们工作和行为方式的信息,包括它们最初是如何被创造的。
现在,一项对距离地球约 10,000 光年的异常错位黑洞的一项新研究提供了一个例子,挑战了对黑洞如何形成的既定理解。
这个特殊的角度,在马克西J1820+070系统,表明当黑洞第一次形成时,我们还没有考虑到一些力量,这些力量使这个特定的黑洞与其周围的系统格格不入。
MAXI J1820+070是一个X射线双星系统,这意味着它有一颗恒星和一个黑洞相互旋转。通常,它们的旋转轴会对齐并垂直于轨道平面。
MAXI J1820+070 则不然。研究人员发现,黑洞的自转轴与系统轨道平面的夹角至少为 40 度。这令人惊讶,因为在大多数情况下这些角度应该匹配或几乎匹配。
天文学家用来测量和评估黑洞的模型是基于旋转轴水平对齐的。如果在某些系统中情况并非如此,我们对黑洞的思考就需要调整,其他读数可能需要重新计算。
研究人员在他们的论文中写道:“我们的结果表明,在测量黑洞质量和自旋时,需要将错位角视为一个自由参数。”发表论文。
研究人员使用光学偏振观测来读取吸积盘发出的光学和 X 射线辐射的读数和测量值,吸积盘是黑洞周围的漩涡物质,当黑洞从伴星上剥离质量时,就会聚集在一起。
MAXI J1820+070 系统的艺术印象。 (帕塔特等人,《科学》,2022)
这个 40 度的读数如此弯曲,表明在黑洞诞生之初,在系统有机会自我纠正之前,就发生了一些事情。换句话说,这可能与形成过程有关,尽管研究人员还不确定。
人们已经认为黑洞得到了所谓的出生踢当它们是由巨大的恒星爆炸产生时,有时会导致系统破裂。现在看来,同样的撞击可能会产生一个错位的黑洞,或者在形成过程中发生了我们之前没有考虑过的其他事情。
黑洞排列可能比我们想象的更奇怪的想法实际上已经发生了之前提出的,但 MAXI J1820+070 中的黑洞提供了更多证据,并可以直接解读黑洞的异常程度。
欧洲南方天文台的天文学家 Ferdinando Patat 和意大利帕多瓦大学的 Michela Mapelli 没有参与这项新研究,但写了评论在它上面。
“[这项研究]深刻挑战了目前对黑洞如何形成的理解,并表明产生黑洞的超新星产生的强大反冲力的存在,”写帕塔和马佩利。
该研究发表于科学。