天文学家观察到可能温和形成的黑洞 | 路透社
Will Dunham
艺术家的印象展示了一个名为 V404 Cygni 的三重星系统,其中有一个黑洞和两颗普通星星。从变形的附近星星(左侧)中抽取的物质被描绘成在黑洞(右侧)周围旋转,而第三颗星星(右上方)在远处闪耀。Jorge Lugo/通过路透社提供的资料照片华盛顿,10月29日(路透社) - 天文学家之间的传统观点是,黑洞 - 这些异常密集的物体,其引力强大到连光都无法逃脱 - 是在一颗巨大的垂死星星的剧烈爆炸中形成的,称为超新星。但事实证明,有些黑洞可能以更温和的方式诞生。研究人员已经确定了一个黑洞,它似乎是在一颗大星星的核心崩溃中形成的,在其垂死挣扎中,但没有通常的爆炸。它被观察到与两颗普通星星引力绑定在一起。之前已经发现黑洞与另一颗星星或另一颗黑洞在所谓的双星系统中轨道运行。但这是已知的第一个包含一个黑洞和两颗星星的三重系统。
该系统位于距离地球约7800光年远的天鹅座。光年是光在一年中传播的距离,约为59万亿英里(95万亿公里)。这个黑洞被称为 V404 Cygni,自1992年确认以来已被广泛研究。之前人们认为它只与另一颗恒星一起运行,但来自欧洲空间局的 Gaia 太空观测站的数据表明,它实际上有两个伴星。
研究人员表示,这个黑洞的质量估计是 我们太阳的九倍,正在吞噬其中一颗伴星,这颗恒星的质量约为太阳的七成。那颗恒星每6.5天绕黑洞公转一次,距离仅约为地球与太阳之间距离的七分之一。黑洞似乎正在从这颗恒星中抽取物质,这颗恒星在其自然老化过程中膨胀到了所谓的红巨星阶段。
研究人员探测到另一颗质量约为太阳1.2倍的恒星被引力束缚在这两颗恒星附近,但相对较远,每70,000年绕它们公转一次,距离是地球与太阳之间距离的3,500倍。
研究人员怀疑黑洞的形成过程是温和的,原因很简单。他们表示,如果成为黑洞的那颗恒星爆炸,三重系统就会解体。
人们认为黑洞的形成是因为一颗大恒星耗尽其核心的核燃料,因自身的引力向内坍缩,触发巨大的爆炸,将其外层吹入太空。结果形成的压缩核心便是黑洞。
但一些天文学家提出了另一种黑洞形成的路径,称为“直接坍缩”,在这种情况下,恒星在耗尽所有燃料后塌陷,但并不爆炸。
“我们称这些事件为‘失败的超新星’。基本上,重力坍缩的速度太快,以至于超新星无法触发,结果你得到的是一种内爆——这听起来非常戏剧化和惊人,但在某种意义上是‘温和的’,因为你不会排出任何物质,”麻省理工学院天文学家、发表在期刊上的研究的首席作者凯文·伯奇说道。《自然》。研究人员估计,这个三重系统的成员大约在40亿年前作为普通恒星首次形成。
“如果黑洞是伴随着出生时的冲击形成的,那么这个三重系统就无法存活,因此这一发现告诉我们,至少有一些黑洞是在没有冲击的情况下形成的——这意味着是安静的内爆,而不是爆炸性的超新星,”加州理工学院天文学家、研究的共同作者卡里姆·埃尔-巴德里补充道。
考虑到黑洞正在吞噬其更近的邻居,这个系统不会永远有三个成员。这表明一些已知的黑洞和普通恒星的双星系统最初可能是作为三重系统形成的,只是黑洞吞噬了其中一个伴侣。
“人们实际上预测黑洞双星可能主要通过三重演化形成,但直到现在从未有过直接证据,”埃尔-巴德里说道。
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