一個以揭穿黑洞假發(fā)現而聞名的國際專家團隊,在與銀河系相鄰的大麥哲倫星云中發(fā)現了一個休眠的恒星質量黑洞。這一黑洞的質量至少是太陽質量的9倍,圍繞著一顆質量為太陽質量25倍的熾熱藍色恒星運行。這項發(fā)現18日發(fā)表在《自然·天文學》雜志上。
研究團隊發(fā)現,產生黑洞的恒星消失了,沒有任何強烈爆炸的跡象。研究負責人、荷蘭阿姆斯特丹大學研究員托默·謝納說,此次是這個綽號“黑洞打假團”的專家們第一次報告一個黑洞的發(fā)現,而不是否定一個。
研究人員稱,該發(fā)現好比大海撈針,盡管之前已提出了其他類似的黑洞候選者,但這是第一個在銀河系之外明確探測到的休眠的恒星質量黑洞。
當大質量恒星到達生命的盡頭并在自身引力作用下坍塌時,就會形成恒星質量的黑洞。在雙星系統(tǒng)中,兩顆恒星圍繞彼此旋轉,這個過程會在軌道上留下一個黑洞和一顆發(fā)光的伴星。如果黑洞不發(fā)射高水平的X射線輻射,那么它就是“休眠”的,這就是通常檢測到此類黑洞的方式。
為了找到一個名為VFTS 243的二元系統(tǒng),研究團隊在大麥哲倫星云的狼蛛星云區(qū)域搜索了近1000顆大質量恒星,尋找可能有黑洞作為伴星的恒星。這種識別非常困難,因為目標與周圍環(huán)境的相互作用很小。
而此次發(fā)現使團隊以獨特的視角了解了黑洞形成的過程。理論認為,當一顆垂死的大質量恒星的核心坍縮時,會形成一個恒星質量的黑洞,但這是否伴隨著強大的超新星爆炸仍不確定。
謝納解釋說,在VFTS 243中形成黑洞的恒星似乎已經完全坍塌,沒有任何先前爆炸的跡象。新研究提供了這種“直接崩坍”最直接的證據之一,這對宇宙中黑洞并合的起源具有巨大的影響。
發(fā)現VFTS 243中的黑洞要歸功于歐洲南方天文臺(ESO)的超大望遠鏡(VLT)上的光纖大陣列多元素光譜儀(FLAMES)對狼蛛星云長達6年的觀測。FLAMES允許人們一次觀察100多個天體,與逐個研究每個天體相比,顯著節(jié)省了時間。
“黑洞打假團”的專家仍鼓勵其他天文學家對該發(fā)現進行審查,并希望他們的工作能夠發(fā)現其他圍繞大質量恒星運行的恒星質量黑洞。預計銀河系和麥哲倫云中將存在數千個黑洞。(記者張夢然)