欧洲南方天文台的设备发现距离地球最近的黑洞

欧洲南方天文台的设备发现距离地球最近的黑洞

一个看不见的天体有两个肉眼可见的伴星

欧洲南方天文台和其他研究机构的一组天文学家发现了一个距地球仅1000光年的黑洞。 这个黑洞比迄今为止发现的任何其他黑洞都更靠近我们的太阳系，并且是一个肉眼可见的三重系统的一部分。 该团队通过使用位于智利的La Silla天文台的MPG / ESO 2.2米望口径远镜跟踪了它的两个伴星，找到了该不可见天体的证据。 他们说，这个系统可能只是冰山一角，因为将来还会发现更多类似的黑洞。

在布拉格的捷克共和国科学院荣誉科学家Petr Hadrava，同时是本研究的合作作者，说：“当我们意识到这是第一个可以用肉眼看到的包含黑洞的恒星系统时，我们感到非常惊讶。： 该系统位于望远镜座中，非常接近我们，以至于它可以在南半球晴朗的夜晚，无需望远镜看到这个系统。“该系统包含距地球最近的黑洞”欧洲南方天文台的科学家Thomas Rivinius说，他领导了发表在《天文学与天体物理学》上的这项研究。

该团队最初观察了称为HR 6819的系统，作为对双星系统进行研究的一部分。 但是，当他们分析观察结果时，他们在HR 6819中发现有第三个未被发现的天体时被惊呆了：一个黑洞。 在La Silla天文台的MPG / ESO 2.2米口径望远镜上使用FEROS光谱仪进行的观测显示，两个可见恒星中的一个绕看不见的天体每四十天运行一周，而第二个恒星距离内侧的一颗非常远。

该研究的合著者，加兴的欧洲南方天文台名誉天文学家Dietrich Baade说：“确定40天期限所需的观察结果必须分布数月。 这完全有赖于欧洲南方天文台开创性的服务观察计划，在该计划中，ESO员工代替需要他们的科学家进行观测。”

HR 6819中隐藏的黑洞是最早发现的恒星质量黑洞之一，它不会与周围环境剧烈相互作用，因此看上去是真正的黑洞。 但是研究小组可以通过研究系统内恒星的轨道来发现它的存在并计算质量。  “一个质量至少是太阳的4倍的不可见物体只能是一个黑洞，”驻智利的Rivinius总结道。

迄今为止，天文学家在银河系中只发现了几十个黑洞，几乎所有已发现的黑洞都与周围环境发生强烈相互作用，并通过在这种相互作用中释放出强大的X射线来使其存在而广为人知。 但是科学家估计，在银河系的一生中，越来越多的恒星在生命结束后坍塌成黑洞。  HR 6819系统中发现了一个寂静的，不可见的黑洞，为银河系中许多隐藏的黑洞可能存在的位置提供了线索。  “那里肯定有数亿个黑洞，但我们知道的很少。 知道要寻找什么将让我们更容易搜寻它们。” Rivinius说。Baade补充说，在如此靠近的三元系统中发现一个黑洞表明我们只看到了“令人兴奋的冰山一角”。

天文学家相信他们的发现可以为第二个系统带来一些启发。 该论文的共同作者，欧洲南方天文台的博士后Marianne Heida说：“另一种叫做LB-1的系统也可能是这样的三重系统，但我们仍需要更多的观察来确定。”  “ LB-1系统距离地球有点远，但从天文学角度来看仍然非常接近，因此这意味可能存在更多这样的系统。通过发现和研究它们，我们可以了解很多有关这些以太阳质量的8倍以上开始，并以留下黑洞的超新星爆炸结束的稀有恒星的形成和演化的信息。 ”

这些三重系统具有一对在内侧的天体和一个距离较远的恒星，这可能提供了有关剧烈的天体合并的线索，这些合并会释放出足以在地球上探测到的引力波。 一些天文学家认为，合并可能发生在与HR 6819或LB-1具有类似特征的系统中，但内部的天体对由两个黑洞或一个黑洞和一个中子星组成。 外侧的天体会以引力的方式冲击内层天体对，从而触发天体合并，并释放引力波。 尽管HR 6819和LB-1仅具有一个黑洞而没有中子星，但这些系统可以帮助科学家了解三星系统中恒星碰撞的发生。

原文：欧洲南方天文台

https://www.eso.org/public/news/eso2007/

2020-5-6