【新唐人北京时间2025年04月26日讯】过去,天文学家普遍认为黑洞周围通常环绕着恒星。不过,近期天文学家发现银河系中,一个无任何恒星伴随的“孤独黑洞”。这一发现不仅让他们困惑,也有望颠覆天文学界对黑洞和宇宙的旧有认识。
在此之前,科学家观察所有已发现的黑洞,至少都有一颗伴星(双星系统中,在其中一颗恒星演化为黑洞后,另一颗质量较小的恒星为伴星)存在。黑洞对伴星发出的光产生影响,因此才容易被天文学家发现,若黑洞没有伴星将难以被发现。
根据科学家的理论估计,银河系数千亿颗恒星中可能隐藏着多达1亿个黑洞。然而,目前科学技术仍无法完整侦测到这些黑洞,因为它们与大恒星排列在一起的可能性非常小。
这次,美国太空望远镜科学研究所(STScl)、英国圣安德鲁斯大学(University of St Andrews)系外行星科学中心、欧洲南方天文台(European Southern Observatory,ESO)共同合作,确认先前观测到的暗天体“OGLE-2011-BLG-0462/MOA-2011-BLG-191”,是一颗没有恒星存在的“孤独黑洞”。
该研究成果于4月11日发表在《天文物理学杂志》上,同时详细描述整个团队过去几年来对这个黑洞的身份与确认。另外,研究还探讨了其对黑洞形成理论的潜在影响。
该研究团队最初注意到这颗天体,是因为它经过一颗遥远的恒星前方时,其强大的引力如同一个宇宙放大镜,瞬间扭曲了时空,放大了该恒星的光芒,并在短时间内改变它在宇宙中的位置(视位置偏移)。
他们于2022年的研究报告中指出,当时通过哈伯望远镜(Hubble Space Telescope)在2011年至2017年的数据,发现了某个“暗天体”穿过距离地球约5,000光年射手座悬臂(Carina-Sagittarius),它对周围的星光造成长达270天的透镜效应。
透镜效应(Gravitational Lensing)是指背景光源发出的光,受到黑洞、星系及星系团强大引力场的影响,光线就会像通过透镜一样发生弯曲(扰动效应)。先前,科学家利用此效应,在银河系内发现了二十多个黑洞,在其它星系中发现了一百多个潜在黑洞。
当时,该团队初步判定其是一个游离黑洞,但并未知晓它是一个“孤独黑洞”,而其他研究小组则认为该天体是一颗“中子星”。
为了进一步确认,该团队通过哈伯望远镜在2021年和2022年期间,以及行星猎人盖亚(Gaia)太空探测器的数据,更近一步精确计算该天体质量。结果显示,其质量为太阳的7倍,远超中子星质量范围,且该天体也没有任何可探测的光源。
他们最终认定当初发现的暗天体并非中子星,而是一个没有伴星的“孤独黑洞”。研究人员还发现,这个孤独黑洞相对于周围恒星的移动速度约为每秒51公里(约每小时18.36万公里)。
研究人员凯拉什‧萨胡(Kailash Sahu)指出,这次计算误差为0.8个太阳质量,不确定性只有先前的一半。另外,原本质疑黑洞存在的其他研究团队也在2023年修改报告,因为他们发现该天体的质量约为太阳的6倍,与黑洞假设较一致。
该究团队的最新研究,首次证实了“孤独黑洞”的存在。他们计划使用于2027年发射的南希‧格雷斯‧罗曼(Nancy Grace Roman Space Telescope)太空望远镜寻找更多“孤独黑洞”相关例子。
英国圣安德鲁斯大学系外行星科学中心的马丁‧多明尼克(Martin Dominik)博士对《每日邮报》表示,“爱因斯坦的理论再次得到验证。黑洞虽然能隐形自己,但却无法隐藏自己的引力,因为我们观测到黑洞强大的引力弯曲光线,使背景恒星突然变亮。”
该项研究主要人之一、太空望远镜科学研究所的天文学家凯拉什‧萨胡(Kailash C. Sahu)对《科学新闻》表示,这是迄今为止唯一发现这种类型黑洞,原因是它太难被发现。
(转自大纪元/责任编辑:叶萍)