一個黑洞正隱藏在發(fā)現已久的HR 6819雙星系中,它位于南天區(qū)的望遠鏡座,距離地球約1000光年,這個雙星系統(tǒng)的視星等達到了5.45等,甚至我們用肉眼就能看到這個帶著黑洞狂奔的雙星系。
黑洞可能是宇宙中最黑暗的天體,因為根據史瓦西求解廣義相對論的嚴格解--史瓦西度規(guī):定義是光速繞行才不至于掉落中心的天體直徑,當天體的直徑坍縮至這個尺度時,宇宙中將沒有任何一種力能阻止它坍縮成黑洞,而在這個光速繞行范圍內,連光到逃不出來,所以這是一個不會發(fā)出任何光的天體。
怎么才能看到黑洞?
讓我們看不到黑洞的是引力,看到黑洞的也是引力!因為黑洞的超強引力會形成幾個有趣的特征:
吸積盤:物質高速繞行掉落時物質被壓縮發(fā)出的從微波到紅外到X射線甚至伽瑪射線全波段輻射。
相對論性噴流:中心星體(中子星也可以有)吸積盤表面的磁場沿著星體自轉軸的方向扭曲并向外發(fā)射的高速物質流,這需要自轉軸對著地球方向才可能看到。
引力透鏡:引力彎曲光線的形式會形成透鏡效應。
引力擾動:超強引力可能干擾臨近恒星的運動,或者這些恒星可能會繞行這個看不見的黑洞。
還有黑洞合并時的引力波和傳說中的霍金輻射,不過可惜到現在為止我們還沒有看到過所謂的霍金輻射,引力波還是靠譜的,但現代引力波觀測技術,僅僅只能發(fā)現中子星和黑洞合并這種超級規(guī)模的引力波動現象,而雙星繞行則有些困難。
HR 6819是一個雙星系統(tǒng),視星等達5.45,所以它無需望遠鏡或者用小雙筒輔助即可不太費力的發(fā)現這個雙星系,歐南天文臺的天文學家利用智利La Silla天文臺使用MPG / ESO 2.2米望遠鏡研究這個雙星系統(tǒng)繞行時發(fā)現了這個黑洞,雙星系統(tǒng)中的一顆恒星大約以40天的周期圍繞這個黑洞公轉,從發(fā)現原理上來看,是黑洞的巨大質量引起了這個雙星系統(tǒng)運行軌跡的波動和繞行。
與眾不同的HR 6819雙星系統(tǒng)黑洞
絕大多數黑洞天文學家都是通過黑洞吸積盤的X射線輻射被發(fā)現的,比如第一個黑洞候選之一的X-1天鵝座黑洞,還有銀心黑洞Sgr A*黑洞,也有去年公布的M87*黑洞,都是因為大量的X射線輻射露出了馬腳,但HR 6819雙星系統(tǒng)黑洞卻是一個安靜的黑洞!它沒有吸積盤(或者小到難以讓天文學家發(fā)現),因此它在錢德拉硬X射線衛(wèi)星的全天區(qū)掃描中成了漏網之魚!
也正是這樣的發(fā)現,讓天文學家了解到,可能在地球周圍不遠的宇宙中,也非常有可能隱藏著這種宇宙巨獸,不由得讓人冷汗直冒,為什么會這樣?因為利用X射線異常,可以大面積掃描天區(qū)得以快速發(fā)現,但這種安靜的黑洞需必須要驗證附近恒星的運動軌跡,這個效率可能要比掃描天區(qū)慢10000倍。
所以HR 6819雙星系統(tǒng)黑洞所揭示的宇宙真相,可能就成了大家的噩夢!而據天文學家估計,這樣的黑洞可能在銀河系中高達數百萬個,所以這個噩夢還不是一般得大,按這個概率,估計100光年內就可能有好幾個黑洞在東游西蕩!
這個黑洞的質量大約是太陽的四倍,這是一個典型的恒星型黑洞,簡單的說早期這里是一個三星系統(tǒng),而那顆恒星的質量超過了太陽的20-30倍,因此很快的就過完了自己的恒星生涯而爆成一顆超新星,中心這形成了黑洞!
但吊詭的是形成這個黑洞的超新星擴散的星云卻沒有被發(fā)現,要不然這個位置就是一大片星云,所以可能的結論就是這個黑洞和恒星系可能原先并不在這里,或者至少黑洞不在這里,它路過這里并且俘獲了兩顆恒星的。
無論哪個結果,很幸運這個黑洞構成的三星系統(tǒng)正在遠離地球方向,徑向速度 (R v)+15.0 ± 4.2 [2] km / s,所以它未來也不會對地球構成威脅。
這是一個好消息,但HR 6819雙星系統(tǒng)黑洞開了一個壞頭,不過我們也沒法做這種掩耳盜鈴之事,至少讓我們見識到了宇宙的險惡!