天文學家可能探測到銀河系中一個自由流浪的黑洞


如果像天文學家估算那樣,大恆星死亡留下黑洞,那麼應該有數億個黑洞散佈在整個銀河系中。但問題是,孤立的黑洞是看不見的。

現在,由美國柏克萊加州大學(University of California, Berkeley)博士生林彦殷(Casey Lam)和天文系謝西嘉·盧(Jessica Lu)副教授領導的研究團隊,首次發現一個可能是自由漂浮的黑洞。她們通過觀察一顆更遙遠恆星的亮度,因為它的光受到一個看不見的天體強大重力場(稱為微重力透鏡)扭曲了。

研究小組估計,這個看不見的緻密天體的質量是太陽質量的1.6到4.4倍。因為天文學家認為,一顆死星的剩餘殘餘物必須比2.2個太陽質量重才能坍縮成黑洞,研究人員認為,該天體可能是中子星而不是黑洞。中子星也是緻密、高度緻密的天體,但它們的重力由內部中子壓力平衡,從而防止進一步坍縮成黑洞。

無論是黑洞還是中子星,該天體都是第一個在銀河系中游盪而未與另一顆恆星配對的暗星殘骸,是一顆恆星的幽靈。

盧副教授表示,這是通過微重力透鏡發現的第一個自由漂浮的黑洞或中子星。我們能夠探測這些孤獨、緊湊的天體並且量度它的重量,為我們為這些黑暗的天體打開一個新窗口,這是其它任何方式都無法看到。

確定銀河系中有多少這些緻密天體將有助於天文學家了解恆星的演化,特別是它們如何死亡,以及我們銀河系的演化,或許還可以揭開這些看不見的黑洞是否是原始黑洞,有些人認為這是原始黑洞。宇宙學家認為是在大爆炸期間大量生產。

研究分析包括其它四個微重力透鏡事件,團隊得出的結論不是由黑洞引起的,儘管有兩個可能是由白矮星或中子星引起的。該團隊還得出結論,銀河系中可能的黑洞數量為二億個,與大多數的天體物理學家預測相近。

【圖:美國太空總署;文:節譯自美國柏克萊加州大學2022年6月10日新聞公佈】研究全文刊登在2022年5月31日出版的 arXiv 論文預印本網站;標題是:An isolated mass gap black hole or neutron star detected with astrometric microlensing

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https://youtu.be/uXlj1WYDZEg

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