破紀(jì)錄！銀河系最可怕的恒星質(zhì)量黑洞是潛伏在地球附近的沉睡巨人

2025-11-27 21:35:50 分類(lèi)：熱點(diǎn) 閱讀(528)

藝術(shù)家對(duì)銀河系中質(zhì)量最大的恒星黑洞系統(tǒng)的印象。（圖片來(lái)源：uux.cn/ESO/L.Calçada）
（神秘的最可質(zhì)量鄭州金水（上門(mén)服務(wù)）外圍找服務(wù)vx《749-3814》提供外圍女上門(mén)服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)地球uux.cn）據(jù)美國(guó)太空網(wǎng)（Robert Lea）：銀河系有一個(gè)新發(fā)現(xiàn)的大黑洞，它潛伏在地球附近！潛伏這顆沉睡的地球的沉巨人是由歐洲太空望遠(yuǎn)鏡蓋亞發(fā)現(xiàn)的，蓋亞追蹤了銀河系數(shù)十億恒星的附近運(yùn)動(dòng)。
恒星質(zhì)量黑洞是睡巨當(dāng)一顆大恒星耗盡燃料并坍塌時(shí)產(chǎn)生的。這一新發(fā)現(xiàn)是破紀(jì)怕一個(gè)里程碑，代表著首次在地球附近發(fā)現(xiàn)如此起源的河系恒星黑洞大黑洞。
這個(gè)恒星質(zhì)量的最可質(zhì)量黑洞被命名為Gaia-BH3，其質(zhì)量是潛伏太陽(yáng)的33倍。此前在銀河系中發(fā)現(xiàn)的地球的沉質(zhì)量最大的此類(lèi)黑洞是天鵝座X射線雙星（天鵝座X-1）中的一個(gè)黑洞，其質(zhì)量估計(jì)約為太陽(yáng)的附近20倍。銀河系中的睡巨鄭州金水（上門(mén)服務(wù)）外圍找服務(wù)vx《749-3814》提供外圍女上門(mén)服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)平均恒星質(zhì)量黑洞大約是太陽(yáng)的10倍重。
Gaia-BH3距離地球僅2000光年，破紀(jì)怕是迄今為止發(fā)現(xiàn)的距離地球第二近的黑洞。距離地球最近的黑洞是Gaia-BH1（也由Gaia發(fā)現(xiàn)），距離地球1560光年。Gaia-BH1的質(zhì)量大約是太陽(yáng)的9.6倍，比這個(gè)新發(fā)現(xiàn)的黑洞小得多。
“找到蓋亞BH3就像電影《黑客帝國(guó)》中尼奧開(kāi)始‘看到’矩陣的那一刻，”倫敦大學(xué)學(xué)院穆拉德空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家、蓋亞黑洞特別工作組成員喬治·西布魯克在發(fā)給Space.com的一份聲明中說(shuō)。“在我們的情況下，‘矩陣’是我們星系中休眠恒星黑洞的種群，在蓋亞探測(cè)到它們之前，這些黑洞就對(duì)我們隱藏起來(lái)了。”
Seabroke補(bǔ)充道，Gaia BH3是這一群體的重要線索，因?yàn)樗俏覀冦y河系中發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量最大的恒星黑洞。
當(dāng)然，與主宰銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞人馬座a*（Sgr a*）相比，Gaia-BH3只是一個(gè)小問(wèn)題，后者的質(zhì)量是太陽(yáng)的420萬(wàn)倍。像Sgr A*這樣的超大質(zhì)量黑洞不是由大質(zhì)量恒星的死亡造成的，而是由越來(lái)越大的黑洞合并而成的。

蓋亞發(fā)現(xiàn)的三個(gè)黑洞的位置圖（圖片來(lái)源：uux.cn/歐空局/蓋亞合作組織）
沉睡的巨大黑洞導(dǎo)致恒星伴星搖晃
所有黑洞都有一個(gè)稱(chēng)為視界的外部邊界，在這個(gè)邊界上，黑洞的逃逸速度超過(guò)了光速。這意味著事件視界是一個(gè)單向的光捕獲表面，任何信息都無(wú)法逃脫。
因此，黑洞不會(huì)發(fā)光或反射光，這意味著只有當(dāng)它們被逐漸吞噬的物質(zhì)包圍時(shí)，才能“看到”它們。有時(shí)，這意味著雙星系統(tǒng)中的黑洞從伴星中提取物質(zhì)，伴星在其周?chē)纬梢粋€(gè)氣體和塵埃盤(pán)。
黑洞的巨大引力影響在周?chē)镔|(zhì)中產(chǎn)生強(qiáng)烈的潮汐力，使其與被破壞和消耗的物質(zhì)一起發(fā)出明亮的光芒，同時(shí)也發(fā)出X射線。此外，黑洞不喜歡的物質(zhì)可以被引導(dǎo)到它的兩極，并以近光速?lài)娏鞯男问絿姵觯殡S著光的發(fā)射。
所有這些光發(fā)射都可以讓天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)黑洞。問(wèn)題是，如何探測(cè)到不以周?chē)鷼怏w和塵埃為食的“休眠”黑洞？例如，如果一個(gè)恒星質(zhì)量的黑洞有一顆伴星，但兩者相距太遠(yuǎn)，黑洞無(wú)法從其雙星伙伴那里搶奪恒星物質(zhì)，該怎么辦？
在這種情況下，黑洞及其伴星會(huì)圍繞一個(gè)代表系統(tǒng)質(zhì)心的點(diǎn)運(yùn)行。當(dāng)一顆恒星被一個(gè)輕伴星（如另一顆恒星甚至一顆行星）圍繞時(shí)，情況也是如此。
圍繞質(zhì)心運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致恒星運(yùn)動(dòng)的擺動(dòng)，天文學(xué)家可以看到這一點(diǎn)。因?yàn)樯w亞擅長(zhǎng)精確測(cè)量恒星的運(yùn)動(dòng)，所以它是觀察這種擺動(dòng)的理想儀器。
蓋亞的黑洞特別工作組開(kāi)始尋找奇怪的擺動(dòng)，這些擺動(dòng)無(wú)法通過(guò)另一顆恒星或行星的存在來(lái)解釋?zhuān)⑶冶砻饔幸粋€(gè)更重的伴星，可能是一個(gè)黑洞。

黑洞Gaia-BH3周?chē)膮^(qū)域。（圖片來(lái)源：uux.cn/ESO/數(shù)字化巡天2號(hào)。鳴謝：D.De Martin。）
研究小組在距離地球1926光年的天鷹座的一顆古老巨星上進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)該恒星的路徑發(fā)生了擺動(dòng)。這種擺動(dòng)表明，這顆恒星與一個(gè)質(zhì)量異常高的休眠黑洞鎖定在軌道運(yùn)動(dòng)中。兩者之間的距離從太陽(yáng)和海王星之間最寬的距離到我們的恒星和木星之間最近的距離不等。
法國(guó)巴黎天文臺(tái)CNRS的首席研究員Pasquale Panuzzo在一份聲明中表示：“這是一只真正的獨(dú)角獸。”。“這是你研究生涯中的一次發(fā)現(xiàn)。到目前為止，由于引力波的觀測(cè)，只有LIGO Virgo KAGRA合作在遙遠(yuǎn)的星系中發(fā)現(xiàn)過(guò)這么大的黑洞。”

我們銀河系中的三個(gè)恒星質(zhì)量黑洞：（左）蓋亞BH1、（中）天鵝座X-1和（右）蓋亞BH3，它們的質(zhì)量分別是太陽(yáng)的10倍、21倍和33倍。蓋亞BH3是迄今為止在銀河系中發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量最大的恒星黑洞。（圖片來(lái)源：uux.cn/ESO/M.Kornmesser）
由于蓋亞的敏感性，黑洞特別工作組也能夠限制蓋亞-BH3的質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)它擁有33個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量。
特拉維夫大學(xué)Gaia合作成員、科學(xué)家Tsevi Mazeh說(shuō)：“Gaia-BH3是第一個(gè)我們可以如此準(zhǔn)確地測(cè)量質(zhì)量的黑洞。”。“該物體的質(zhì)量是太陽(yáng)的30倍，是我們通過(guò)引力波實(shí)驗(yàn)觀測(cè)到的非常遙遠(yuǎn)的黑洞質(zhì)量估計(jì)的典型值。蓋亞的測(cè)量提供了第一個(gè)無(wú)可爭(zhēng)議的證據(jù)，證明確實(shí)存在如此重的（恒星質(zhì)量）黑洞。”
然而，Gaia-BH3系統(tǒng)肯定會(huì)引起科學(xué)家的極大興趣，不僅僅是因?yàn)樗c地球的距離和黑洞的質(zhì)量。
這個(gè)系統(tǒng)中的恒星是一顆次巨星，大約是太陽(yáng)的五倍大，亮度是太陽(yáng)的15倍，盡管它比我們的恒星更冷，密度也更低。Gaia-BH3伴星主要由氫和氦組成，這是宇宙中最輕的兩種元素，缺乏天文學(xué)家（有點(diǎn)困惑）稱(chēng)之為“金屬”的較重元素
這顆恒星“缺乏金屬”的事實(shí)表明，坍塌并死亡以產(chǎn)生Gaia-BH3的恒星也缺乏較重的元素。預(yù)計(jì)貧金屬恒星一生中會(huì)比富含金屬的恒星脫落更多的質(zhì)量，因此科學(xué)家們質(zhì)疑它們是否能保持足夠的質(zhì)量來(lái)產(chǎn)生黑洞。Gaia-BH3代表了貧金屬恒星確實(shí)可以做到這一點(diǎn)的第一個(gè)暗示。
Seabroke總結(jié)道：“蓋亞的下一次數(shù)據(jù)發(fā)布預(yù)計(jì)將包含更多內(nèi)容，這將有助于我們‘看到’更多的‘矩陣’，并了解休眠恒星黑洞是如何形成的。”。
該團(tuán)隊(duì)的研究于今天（4月16日）發(fā)表在《天文學(xué)與天體物理學(xué)》雜志上。