新研究可能给科学家带来了坏消息,他们认为他们在致密黑洞中发现了“缺失的一环”星团。
新的发现意味着,而不是一种罕见的中等质量,有一个恒星质量的黑洞星团 半人马座欧米茄,据信是一个古老星系被蚕食的遗迹。
“寻找难以捉摸的中等质量黑洞的工作仍在继续,”研究小组成员、英国萨里大学的科学家贾斯汀·里德说。 “半人马座欧米茄的中心仍然可能有一个,但我们的研究表明,它的质量一定小于太阳的 6000 倍左右,并且与一群恒星质量的黑洞并存。”
天文学家首先得到消息 当他们注意到其中一些恒星的移动速度比预期更快时,他们发现半人马座欧米茄中可能存在黑洞,该黑洞估计包含 1000 万颗恒星。
有关的:
去年,一组天文学家对并相信他们发现了一个中等质量的黑洞,其质量相当于大约 8,200 个太阳。
然而,对该星团的重新分析表明,情况可能并非如此。
为什么“缺失环节”黑洞很重要?
顾名思义,中等质量黑洞介于恒星质量黑洞(质量为 10 到 1,000 个太阳质量)和位于星系中心的超大质量黑洞(质量相当于数百万甚至数十亿个太阳)之间。
众所周知,距离地球如此之近的中等质量黑洞的发现令人兴奋,因为这些黑洞被认为是帮助黑洞达到超大质量状态的合并链中的关键一环,但众所周知,它们是难以捉摸的。尽管事实上科学家认为它们在宇宙中应该很常见。
这是因为,像所有黑洞一样,它们被称为事件视界的单向光捕获表面所包围。这意味着黑洞只有在被它们赖以生长的物质包围时才能被看到,这些物质通过潮汐力加热产生明亮的光。
中间黑洞被认为是“停滞的”或“时间冻结的”,因为它们周围缺乏可以吸收的气体和尘埃。这也意味着它们实际上是不可见的,因为推断它们存在的唯一方法是它们的引力对周围恒星的影响。
人们认为,与半人马座欧米茄中心的中等质量黑洞的引力相互作用,使这个致密星团中心的恒星加速到高速。
研究小组成员、加那利天文研究所研究员安德烈斯·巴尼亚雷斯·埃尔南德斯在一份声明中说:“我们早就知道星系中心存在超大质量黑洞,而我们星系内存在较小的恒星质量黑洞。”
“然而,中等质量黑洞可以弥补这些极端之间差距的想法尚未得到证实,”他补充道。 “通过研究半人马座欧米茄——矮星系的残余物——我们已经能够完善我们的方法,并在了解此类黑洞是否存在以及它们在星团和星系的演化中可能发挥什么作用方面向前迈出了一步。
“这项工作有助于解决长达两个十年的争论,并为未来的探索打开了新的大门。”
对观测到的恒星速度的另一种可能的解释是一群恒星质量的黑洞,预计它们会在 像这样的密集星团。
然而,天文学家认为,与其他恒星的相互作用可能会将这些更小的黑洞“弹射”出这个系统。这使得中等质量黑洞成为半人马座欧米茄中心高速恒星最有可能的解释——直到现在。
在这项新研究中,研究人员在考虑半人马座欧米茄时考虑了另一个重要的数据源,这显着改变了情况。
与宇宙灯塔保持时间
额外的数据来自名为“宇宙灯塔”的。
脉冲星是快速旋转的宇宙遗迹,称为当大质量恒星耗尽燃料并在自身重力作用下崩溃时,就会形成这种结构。
当这些死亡恒星以每秒 700 次的速度旋转时,它们也会从极地喷出辐射束。这些光束就像宇宙灯塔发出的光一样扫过宇宙。
当他们旋转指向,脉冲星变亮,使它们看起来像是在脉冲。由于这种伪脉冲在科学家所谓的脉冲星计时阵列中整体考虑时具有高度周期性,因此这些宇宙灯塔转变为高度精确的计时工具。
脉冲星时间的变化可以表明存在加速这些死亡恒星的强烈引力场。脉冲星数据的添加使团队能够更详细地探测半人马座欧米茄中心的引力场。
这使得研究小组能够区分中间黑洞和恒星质量黑洞星团的影响。研究小组确定,后者是半人马座欧米茄中心恒星速度最有可能的解释。
该团队并没有对他们的发现感到太沮丧。里德认为,天文学家开始发现中等质量黑洞只是时间问题。
“我们很有可能很快就会发现一个[中等质量黑洞],”里德说。 “越来越多的脉冲星加速即将到来,使我们能够窥视致密星团的中心,并比以往更精确地寻找黑洞。”
与此同时,该团队的研究可以帮助天文学家更好地了解脉冲星的诞生机制。
“这脉冲星的形成埃尔南德斯总结道:“半人马座欧米茄也是一个活跃的研究领域,因为最近检测到了大量它们。半人马座欧米茄是研究它们形成模型的理想环境,这是我们在我们的太空中首次能够做到这一点。”分析。”
该团队的研究已被接受在该杂志上发表天文学与天体物理学。
最初发布于太空网。