研究人员“几乎在我们的后院”发现了新的怪物黑洞

研究人员“几乎在我们的后院”发现了新的怪物黑洞

Newswise — 阿拉巴马州亨茨维尔。 (2022 年 10 月 19 日) – 新发现的质量约为太阳 12 倍的所谓怪物黑洞 天体物理学杂志 研究提交,其主要作者是位于亨茨维尔的阿拉巴马大学 (UAH) 的物理学教授 Sukanya Chakrabarti 博士。

“它比任何其他已知的黑洞都更接近太阳,距离为 1,550 光年,”阿拉巴马大学 UAH 物理系陈佩玲基金会主席 Chakrabarti 博士说系统。 “所以,它实际上就在我们的后院。”

黑洞之所以被视为奇特,是因为尽管恒星和附近的其他物体可以清楚地感受到它们的引力,但没有光能从黑洞中逃脱,因此它们无法像可见恒星一样被看到。

“在某些情况下,比如星系中心的超大质量黑洞,它们可以驱动星系的形成和演化,”Chakrabarti 博士说。

“目前尚不清楚这些非相互作用的黑洞如何影响银河系的星系动力学。 如果它们数量众多,它们很可能会影响我们银河系的形成及其内部动态。”

为了找到这个黑洞,Chakrabarti 博士和一个国家科学家小组分析了欧洲航天局盖亚卫星任务在夏季发布的近 200,000 颗双星的数据。

“我们搜索了据报道具有较大伴星质量但其亮度可归因于单个可见恒星的物体,”她说。 “因此,你有充分的理由认为同伴是黑暗的。”

有趣的消息来源随后是来自各种望远镜的光谱测量,包括加利福尼亚的自动行星探测器、智利的巨型麦哲伦望远镜和夏威夷的 WM 凯克天文台。

“黑洞对可见类太阳恒星的拉力可以从这些光谱测量中确定,由于多普勒频移,这为我们提供了视线速度,”Chakrabarti 博士说。 多普勒频移是波频率相对于观察者的变化,就像紧急车辆通过时警报器声音的音高如何变化一样。

“通过分析可见恒星的视线速度——这颗可见恒星类似于我们自己的太阳——我们可以推断出黑洞伴星的质量、自转周期以及轨道的偏心程度是的,”她说。 “这些光谱测量独立地证实了盖亚解决方案,这也表明这个双星系统是由一颗围绕一个非常大的物体运行的可见恒星组成的。”

黑洞必须通过分析可见恒星的运动来推断,因为它不与发光恒星相互作用。 非相互作用的黑洞通常没有一个环形的吸积尘埃和物质,伴随着与另一个物体相互作用的黑洞。 吸积使得相互作用类型相对更容易在光学上观察,这就是为什么发现了更多这种类型的原因。

“双星系统中的大多数黑洞都在 X 射线双星中——换句话说,它们在 X 射线中是明亮的,这是由于与黑洞的一些相互作用,通常是由于黑洞吞噬了另一颗恒星,”博士说. 查克拉巴蒂。 “当来自另一颗恒星的物质落入这个深引力势阱时,我们可以看到 X 射线。”

她说,这些相互作用的系统往往处于短周期轨道上。 “在这种情况下,我们正在观察一个巨大的黑洞,但它位于 185 天或大约半年的长周期轨道上,”Chakrabarti 博士说。 “它离可见的恒星很远,而且没有向它取得任何进展。”

科学家们采用的技术也应该适用于寻找其他非交互系统。

“这是一个我们刚刚开始了解的新种群,它将告诉我们黑洞的形成通道,所以研究这个非常令人兴奋,”罗彻斯特研究所的博士生彼得克雷格说。 Chakrabarti 博士为他的论文提供建议的技术。

“简单的估计表明,在我们的银河系中,大约有 100 万颗可见恒星拥有巨大的黑洞伴星,”Chakrabarti 博士说。 “但我们银河系中有千亿颗恒星,所以这就像大海捞针。 盖亚任务凭借其令人难以置信的精确测量,缩小了我们的搜索范围,使其变得更加容易。”

科学家们正试图了解非相互作用黑洞的形成途径。

“理论家目前提出了几种不同的路线,但围绕发光恒星的非相互作用黑洞是一种非常新型的群体,”Chakrabarti 博士说。 “因此,我们可能需要一些时间来了解他们的人口统计数据,以及它们是如何形成的,以及这些通道与更知名的相互作用、合并黑洞的不同之处——或者它们是否相似。”

关于亨茨维尔阿拉巴马大学

亨茨维尔的阿拉巴马大学是美国首屈一指的博士授予、研究密集型大学之一,其起源于美国对征服太空的追求。 UAH 位于美国第二大研究园区,在天体物理学、网络安全、数据分析、物流和供应链管理、光学系统和工程、可靠性和故障分析、旋翼机和无人系统、恶劣天气、太空推进方面拥有强大的能力和更多。 UAH 为学生在工程、科学、商业、护理、教育、艺术、人文和社会科学领域的高要求职位做好准备。


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