银河系中发现的最大质量的恒星黑洞
【摘要】 天文学家已经确定了在银河系中发现的最大的恒星黑洞。这个黑洞是在欧洲航天局的盖亚任务的数据中被发现的,因为它对围绕它的伴星施加了一种奇怪的“摆动”运动。来自欧洲南方天文台的超大望远镜(ESO's VLT)和其他地面天文台的数据被用来验证黑洞的...
天文学家已经确定了在银河系中发现的最大的恒星黑洞。这个黑洞是在欧洲航天局的盖亚任务的数据中被发现的,因为它对围绕它的伴星施加了一种奇怪的“摆动”运动。来自欧洲南方天文台的超大望远镜(ESO's VLT)和其他地面天文台的数据被用来验证黑洞的质量,使其质量是太阳的33倍。
恒星黑洞是由大质量恒星的坍缩形成的,以前在银河系中发现的黑洞平均质量约为太阳的10倍。即使是我们银河系中已知的下一个质量最大的恒星黑洞,天鹅座X-1,也只能达到21个太阳质量,这使得这个新的33太阳质量的观测结果显得异常[1]。
值得注意的是,这个黑洞也离我们非常近——它位于天鹰座,距离我们只有2000光年,是已知距离地球第二近的黑洞。它被称为Gaia BH3或简称BH3,是在团队审查Gaia观测结果以准备即将到来的数据发布时发现的。“没有人期望在附近找到一个潜伏的大质量黑洞,到目前为止还没有被发现,”盖亚合作成员Pasquale Panuzzo说,他是法国巴黎天文台国家科学研究中心(CNRS)的天文学家。“这是你研究生涯中只有一次的发现。
为了证实他们的发现,盖亚合作使用了来自地面天文台的数据,包括来自位于智利阿塔卡马沙漠的ESO的VLT上的紫外线和视觉Echelle光谱仪(UVES)仪器的数据[2]。这些观测揭示了伴星的关键特性,它与盖亚数据一起,使天文学家能够精确测量BH3的质量。
天文学家在我们的银河系外发现了类似的大质量黑洞(使用不同的探测方法),并推测它们可能是由恒星坍缩形成的,其化学成分中很少有比氢和氦重的元素。这些所谓的贫金属恒星被认为在其一生中损失的质量较少,因此在它们死后有更多的物质留下来产生高质量的黑洞。但到目前为止,一直缺乏直接将贫金属恒星与高质量黑洞联系起来的证据。
成对的恒星往往具有相似的成分,这意味着BH3的伴星掌握着关于坍缩形成这个特殊黑洞的恒星的重要线索。UVES数据显示,这颗伴星是一颗非常贫金属的恒星,这表明坍缩形成BH3的恒星也是贫金属的——正如预测的那样。
这项由Panuzzo领导的研究今天发表在《天文学与天体物理学》上。“由于这一发现的独特性,我们在即将到来的Gaia发布之前,根据初步数据发表了这篇论文,”合著者Elisabetta Caffau说,她也是Gaia合作成员和来自巴黎天文台的CNRS科学家。尽早提供数据将使其他天文学家现在就开始研究这个黑洞,而无需等待计划最早在2025年底发布的全部数据。
对这个系统的进一步观察可以揭示更多关于它的历史和黑洞本身的信息。例如,ESO的VLT干涉仪上的GRAVITY仪器可以帮助天文学家找出这个黑洞是否正在从周围环境中吸收物质,并更好地理解这个令人兴奋的物体。
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最后编辑: 2024-7-27