银河系第一个流浪黑洞可能出现踪迹,距离我们仅5,150光年

宇宙中,人们已发现的黑洞数量与预期应有的数量存在严重落差,一大原因是黑洞低调起来没人找得到,也许它们就潜伏在附近,但我们看不见。不过最近,一组天文学家似乎首次探测到独自在银河系内游走的“流浪黑洞”,且距离我们仅5,150光年。

黑洞虽然引力极其强大,但它们可能是全宇宙最黑暗的物体,科学家通常必须通过其他方式才能知道黑洞存在,比如围绕黑洞运行的炽热吸积盘、黑洞吞噬恒星时释放的明亮光芒、被黑洞影响轨道的天体们、或是与其他大质量物体碰撞时引发的重力波。

尽管找到黑洞的间接方式很多,但实际上我们已发现的黑洞数量与模型预测值存在巨大落差,比如银河系内应该至少有1亿个恒星黑洞(1颗质量超过20个太阳质量的恒星死亡后就能形成),前阵子一篇研究还预测宇宙恒星黑洞至少有40,000,000,000,000,000,000个,这数字不包括超大质量黑洞、理论中的中等质量黑洞。

长期以来天文学家预测应该恒星黑洞无处不在,只是因为不与别人交互,所以基本增至不见。但这些“孤立的”黑洞可以通过一种方式展示自己——重力透镜效应:当黑洞在背景光源前方经过,强烈的重力会轻微扭曲远方光线使其变亮与“弯曲”,几十年来,天文学家一直密切关注无法用恒星、星系团等可见物体解释的重力透镜事件,这可能说明那里存在一个不可见的黑洞。

引发重力透镜效应的物体质量越大,使背景光源增亮的时间就越长,如果该物体是黑洞,则微透镜事件会持续更长时间、且本身不会发出任何可被侦测到的光。

现在,天文学家可能首度获得确凿的流浪黑洞证据。

结合哈勃望远镜与地面望远镜长达6年的观测数据,科学家发现一个为期270天的微透镜事件,称为MOA-2011-BLG-191/OGLE-2011-BLG-0462,估计是一个质量约太阳7.1倍的恒星黑洞,并以每秒约45公里的速度移动,比银河系该区域周围恒星快许多。

研究团队推算该黑洞可能诞生于约1亿年前,但没有明确路径可以追溯黑洞的起源。未来,罗曼太空望远镜(Roman Space Telescope,原名WFIRST广域红外线巡天望远镜)和智利的薇拉·鲁宾天文台(Vera C. Rubin Observatory,原名LSST大型综合巡天望远镜),可能会帮忙发现更多流浪的恒星黑洞。

该论文目前尚未经过同行评审,论文预印本可至《arXiv》网站阅览。

(首图来源:NASA)

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