近日,天文學(xué)家首次探測到在太空自由飄蕩的黑洞。
科學(xué)家們一直認(rèn)為理論上有很多黑洞在太空自由游蕩。但由于黑洞處于黑色的浩瀚太空,因此難以被發(fā)現(xiàn)。以往的研究表明,通常在恒星壽命結(jié)束時(shí),核心坍塌可能會形成黑洞。
本次,美國約翰斯·霍普金斯大學(xué)天文學(xué)家凱拉什·薩胡(Kailash Sahu)領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)借助“微引力透鏡”效應(yīng)首次發(fā)現(xiàn)了一顆在星際空間的“流浪黑洞”。數(shù)十位科學(xué)家將這一發(fā)現(xiàn)合作發(fā)表在arXiv上。
“微引力透鏡”效應(yīng)最著名的一次是發(fā)生在2011年。當(dāng)時(shí)科學(xué)家借助哈勃空間望遠(yuǎn)鏡看到一顆大約2萬光年外的恒星突然亮了起來。這意味著當(dāng)時(shí)有一個(gè)巨大的天體從恒星面前經(jīng)過,恒星發(fā)出的光線被這個(gè)巨大天體產(chǎn)生的引力所扭曲,導(dǎo)致恒星好像突然變亮了。因此在“微引力透鏡”效應(yīng)中,作為背景的物體常常會顯得異常明亮。此外,如果定位足夠準(zhǔn)確,當(dāng)巨大物體從恒星前面經(jīng)過時(shí),望遠(yuǎn)鏡甚至?xí)吹胶阈前l(fā)生輕微的移動。
出于好奇,薩胡研究團(tuán)隊(duì)開始分析哈勃望遠(yuǎn)鏡關(guān)于這顆恒星的數(shù)據(jù),并一直觀察其光線的變化。團(tuán)隊(duì)希望這種亮度的突變是由于黑洞導(dǎo)致。此外,他們還利用天體測量學(xué)技術(shù),檢測到恒星的位置發(fā)生了輕微變化。
研究人員認(rèn)為,造成這種變化的原因只可能是一個(gè)人類看不見的移動物體,例如黑洞,在經(jīng)過恒星時(shí)對其發(fā)出的光施加了引力。
隨后的六年時(shí)間里,團(tuán)隊(duì)繼續(xù)研究這顆恒星及其發(fā)出的光線。他們探測了經(jīng)過恒星的巨大物體的亮度,但沒有探測到任何亮度,證明了這個(gè)物體并不是如褐矮星的天體。此外,“微引力透鏡”效應(yīng)的持續(xù)時(shí)間必須足夠長,以證明存在一個(gè)特別深的重力井(由于天體的重力而形成的井狀旋渦)。
2011年該恒星的“微引力透鏡”效應(yīng)持續(xù)了300天,足以指向經(jīng)過恒星的物體是一個(gè)巨大黑洞。
研究人員表示,多個(gè)證據(jù)能夠有力證實(shí)這顆自由漂浮的“流浪黑洞”的存在。并且,他們測算出了這顆黑洞的質(zhì)量約為太陽的7.1倍。
根據(jù)這一重量,科學(xué)家估算出這顆“流浪黑洞”的運(yùn)動速度約為每秒45公里,比其周圍的銀河系恒星快很多。這樣的速度差異也說明了黑洞誕生的一種可能:一個(gè)超大質(zhì)量的恒星爆炸可能創(chuàng)造了黑洞,并使其在太空“流浪”。薩胡估計(jì),這一爆炸事件大約發(fā)生在1億年前,但很難證實(shí),因?yàn)槟壳皼]有明確的方法來探尋黑洞的來源。
“流浪黑洞”的發(fā)現(xiàn)并不意味著它們將會對地球構(gòu)成威脅。但隨著科學(xué)家更多地利用像“微引力透鏡”效應(yīng)的研究方法和新興技術(shù),未來人類將探索到更多的宇宙奧秘。
(文章來源:澎湃新聞)