天文新发现:球状星团中可能藏匿隐蔽黑洞

萧路

【正见新闻网2018年01月18日】

图:哈勃望远镜看到的球状星团NGC 3201(蓝色圈位置)。Credit: ESA/NASA

球状星团是一种围绕星系中心运行的恒星团。由于其中大量恒星的强大引力星团整体呈球形,远看就像一个大恒星。其实它是一个拥有大量恒星的“星星家园”。这种星团是研究宇宙和星系演化的“活化石”,形成历史非常久远。

最近天文学家在观测一个临近的球状星团时得到了一个有趣的新发现:这个星团中可能隐藏着一个恒星级黑洞。更有趣的是,真正被发现的是这个黑洞的“伴侣”,一颗普通的恒星。在黑洞强大引力的作用下,这颗恒星在围绕黑洞急速旋转,时速接近40万公里。这也是天文学家首次通过黑洞的引力作用发现黑洞。这项研究刊登在2018年1月《皇家天文学会月报》(Monthly Notices of Royal Astronomical Society)上。

这次观测的球状星团编号为NGC 3201,距离地球大约一万六千光年。利用装载于智利的超大望远镜(Very Large Telescope) 上的MUSE探测器,科学家们观测到了星团内的一个恒星在急速的跳动。通过精确的计算,科学家们发现这颗恒星应该是在围绕一个大约4个太阳质量的黑洞旋转,是一对恒星-黑洞双星系统。由于黑洞并没有吸积周围物质,其自身无法被观测到。但是它的伴侣恒星还是泄露的它的行踪。

根据现有理论,虽然球状星团中可能通过星体坍缩产生大量恒星级黑洞,这些黑洞会在星团的作用下迅速脱离星团。因此球状星团中应该不会存在恒星级黑洞。此次发现的恒星-黑洞双星系统为何能在球状星团中存留原因成谜。此外,根据爱因斯坦的广义相对论,这种双星系统应当会辐射引力波。随着引力波探测技术的发展,更多黑洞可以通过引力作用被探测到。这将使这些仍在“潜伏”的黑洞无处藏身。

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