這對正在進(jìn)行融合的黑洞組合是我們發(fā)現(xiàn)過的距離地球最近的 科學(xué)家曾預(yù)測一對難以捕捉的黑洞可能正隱藏在一個(gè)附近的星系中?,F(xiàn)在他們終于可以看見這對黑洞了。 兩個(gè)明亮的星系核的特寫圖像,分別包囊一個(gè)特大質(zhì)量黑洞,位于NGC7727——一個(gè)屬于水瓶星座,距離地球八千九百萬光年的星系。(圖片來源:ESO/Voggel et al.) 一對即將合二為一的特大質(zhì)量黑洞被發(fā)現(xiàn)一直以來隱藏在一個(gè)附近的星系中。 這兩個(gè)黑洞圍繞彼此舞蹈,他們位于屬于水瓶星座、距離地球八千九百萬光年的星系NGC7727的正中央。 科學(xué)家們表示他們還從未見過這樣一個(gè)組合:與我們的行星如此接近,同時(shí)又和彼此如此接近。 這個(gè)在兩億五千萬年以后合二為一的黑洞組合曾許久在探測之外的原因是它莫名其妙地不放射很多X光輻射——通常情況下這個(gè)因素指向黑洞的存在。這對黑洞是由一對強(qiáng)大的望遠(yuǎn)鏡組合發(fā)現(xiàn)并分析的:位于智利的歐洲南部天文臺(ESO)的巨大望遠(yuǎn)鏡和哈勃空間望遠(yuǎn)鏡。 首張黑洞圖片延伸出偏振更新,揭開磁場的更多秘密 “這是我們第一次發(fā)現(xiàn)兩個(gè)如此接近的特大質(zhì)量黑洞,他們之間的距離比之前的紀(jì)錄保持者的一半還要少,”卡麗娜·佛格爾在聲明中表示,她是一位法國斯特拉斯堡天文臺的天文學(xué)家與新研究項(xiàng)目的首席作家。 先前的距離最相近的黑洞組合紀(jì)錄保持者距離地球四億七千萬光年,是最新發(fā)現(xiàn)的黑洞組合的五倍。NGC7727中的黑洞組合的相近使天文學(xué)家們首次有能力通過測量附近恒星如何被它們的引力所影響從而確認(rèn)它們的質(zhì)量。 兩個(gè)黑洞中更大的那個(gè)的質(zhì)量為大約一億五千四百萬個(gè)太陽。更小的那個(gè)的質(zhì)量是我們的恒星的六百三十萬倍,它在距離只有一千六百光年的軌道上圍繞它的大伙伴。 特大質(zhì)量黑洞通常位于巨大星系的正中央,并且當(dāng)兩個(gè)星系碰撞和融合,其中的黑洞也會如此。 科學(xué)家們表示,這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)提供了關(guān)于大型特大質(zhì)量黑洞的組成的信息,但也意味著可能有更多黑洞和進(jìn)行相融的組合潛伏在附近的星系中。 “我們的發(fā)現(xiàn)暗示著太空中可能有非常多這樣的星系相融的廢墟,并且它們也許包囊非常多可待被發(fā)現(xiàn)的巨大黑洞,”佛格爾表示,“這可能會將已知的局部宇宙中的特大質(zhì)量黑洞數(shù)量提升百分之三十?!?/p> 這張圖片顯示了距離地球八千九百萬光你的NGC7727的兩個(gè)明亮的星系核的特寫(左)和橫向(right)視角。每個(gè)星系核的鎮(zhèn)中央分別包囊了一個(gè)特大質(zhì)量黑洞。(圖片來源:ESO/Voggel et al.; ESO/VST ATLAS team. Acknowledgement: Durham University/CASU/WFAU) 科學(xué)家們預(yù)計(jì)會在未來幾年為搜索特大質(zhì)量黑洞和黑洞組合增壓,得益于預(yù)測將在2024年完工的北智利的ESO的巨大望遠(yuǎn)鏡(ELT)。 “在添加了HARMONI(高角度分辨率單片光學(xué)和近紅外光集成視場攝譜儀)工具的ELT的協(xié)助下,我們將有能力完成比現(xiàn)在更深入的檢測,”ESO天文學(xué)家斯戴芬·米斯克在聲明中表示,他是這項(xiàng)研究的一名聯(lián)合作家。 相關(guān)知識 黑洞(英語:black hole)是時(shí)空展現(xiàn)出極端強(qiáng)大的引力,以致于所有粒子、甚至光這樣的電磁輻射都不能逃逸的區(qū)域[6]。廣義相對論預(yù)測,足夠緊密的質(zhì)量可以扭曲時(shí)空,形成黑洞[7][8];不可能從該區(qū)域逃離的邊界稱為事件視界(英語:event horizon)。雖然,事件視界對穿越它的物體的命運(yùn)和情況有巨大影響,但對該地區(qū)的觀測似乎未能探測到任何特征[9]。在許多方面,黑洞就像一個(gè)理想的黑體,它不反光[10][11]。此外,彎曲時(shí)空中的量子場論預(yù)測,事件視界發(fā)出的霍金輻射,如同黑體的光譜一樣,可以用來測量與質(zhì)量反比的溫度。在恒星質(zhì)量的黑洞,這種溫度往往在數(shù)十億分之一K,因此基本上無法觀測。 最早在18世紀(jì),約翰·米歇爾和皮耶-西蒙·拉普拉斯就考慮過引力場強(qiáng)大到光線都無法逃逸的物體[12]。1916年,卡爾·史瓦西發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)能用來表征黑洞的廣義相對論精確解(也就是史瓦西黑洞),然而大衛(wèi)·芬克爾斯坦在1958年才首次發(fā)表史瓦西解做為一個(gè)無法逃脫空間區(qū)域的解釋。長期以來,黑洞一直被認(rèn)為僅僅來自數(shù)學(xué)上的好奇。在20世紀(jì)60年代,理論工作顯示這是廣義相對論的一般預(yù)測。約瑟琳·貝爾·伯奈爾在1967年發(fā)現(xiàn)中子星,激發(fā)了人們引力坍縮形成的致密天體可能是天體物理中的實(shí)體的興趣。 BY: Tereza Pultarova FY: JUPE
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