2024年04月18日

天文学家在我们的银河系中发现了一个“沉睡的巨人”黑洞,这是已知的离地球第二近的黑洞

在距离地球不到2000光年的地方,科学家们发现了一个“沉睡的巨人”——银河系最大的恒星黑洞,其质量是太阳的33倍。虽然这个名为盖亚BH3的黑洞是已知的离我们地球第二近的黑洞,但它处于“休眠状态”,因此没有被发现。

“这完全是一个惊喜,”帕斯夸莱·帕努佐该研究的主要作者、巴黎天文台的天文学家告诉监护人的伊恩样本。

盖亚BH3位于鹰座天鹰座,是在欧洲航天局(ESA)天文学家收集的大量数据和观测中偶然发现的。当该团队审查了该机构的调查结果时盖亚使命,正在构建我们银河系的3D地图,一些不寻常的东西引起了他们的注意:一颗摇晃的恒星,距离大约1,926光年。该物体的奇怪运动表明,附近的一个大黑洞将其锁定在轨道上。

为了验证他们的发现,天文学家和地面操作员团队使用位于智利的欧洲南方天文台的超大望远镜来确认盖亚BH3的质量。在期刊上发表的研究结果中天文学与天体物理学,他们分享说,这颗摇摆的恒星每11.6年绕黑洞运行一次。

“没有人期望发现一个潜伏在附近的高质量黑洞,到目前为止还没有被发现,”Panuzzo说。陈述.“这是你在研究生涯中一次的发现。

盖亚BH3是一种由恒星坍缩引起的黑洞,被称为恒星黑洞,它是我们银河系中发现的最大的黑洞。作为一个“休眠”的黑洞,它不会主动从伴星中吸取能量和物质,这使得它在天空调查中并不显眼。

银河系中恒星黑洞的平均大小大约是太阳质量的十倍,之前的记录保持者天鹅座X-1是太阳质量的21倍。尽管如此,在所有黑洞的大尺度上,33个太阳质量的盖亚BH3相对较小。例如射手座 A*银河系中心的超大质量黑洞,其质量是太阳的四百万倍。

盖亚BH3是距离地球第二近的黑洞,仅次于盖亚BH1,后者距离地球1,500光年,质量是太阳的十倍。

“与盖亚BH3的相对较小的距离可以通过注意到盖亚观测到的光是在古典罗马由尼禄皇帝统治时由恒星发出的。托马兹·兹维特斯洛文尼亚卢布尔雅那大学的天文学家和盖亚合作组织的成员在欧空局说陈述.

这一发现意义重大,因为它为天文学家提供了线索,以更好地了解古代恒星的死亡如何产生恒星黑洞。

天文学家此前曾假设,质量更大的恒星黑洞是由不含大量重金属的恒星形成的。相反,这些贫金属恒星主要由氢和氦组成,随着时间的推移,它们的质量损失更少,导致在它们生命的尽头留下更多的物质,形成更大的质量黑洞。

但是,在发现盖亚BH3及其伴星之前——这颗恒星确实是贫金属的,这表明形成黑洞的那颗恒星的金属含量也很低——科学家们还没有一个可以借鉴的例子。这一发现为这个想法增添了实质内容。

“令我印象深刻的是,伴星的化学成分与我们在银河系中贫金属的旧恒星中发现的相似。伊丽莎白·卡福,法国国家科学研究中心(CNRS)、巴黎天文台(Observatoire de Paris)的天文学家和盖亚合作组织的成员,在陈述.

盖亚BH3的伴星可能在大爆炸后的20亿年内形成,科学家估计大爆炸发生在138亿年前。由于这颗恒星的轨道方向与大多数银河系恒星相反,它最初可能是另一个星系的一部分,然后在80多亿年前与我们的星系合并。它似乎没有受到产生盖亚BH3的恒星爆炸的影响,因此欧空局天文学家认为黑洞在它诞生后捕获了这颗恒星。

随着盖亚项目的继续开发银河系地图,其下一期数据预计将不早于2025年发布。但该团队选择提前发布盖亚BH3的消息,希望他们的初步观测可以作为其他天文学家未来研究的面包屑。

“看到盖亚对天文学和天体物理学的变革性影响令人印象深刻,”卡罗尔·蒙代尔欧洲航天局科学主任在声明中说。“它的发现远远超出了任务的最初目的。

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