圖片說明:IC 10 X-1系統想象圖。最新發現的黑洞位于畫面左上角,右側是它的伴星(圖片來源:Aurore Simonnet/Sonoma State University/NASA)
體育競賽的紀錄往往能夠保持數年甚至數十年才會被打破,天文學發現往往也是如此。不過,兩週前剛剛確立的最大黑洞紀錄看來要被瞬間改寫了。
一個天文學家小組在10月18日的《自然》上表示,利用NASA錢德拉X射線望遠鏡,他們在M33星系發現了一個恆星黑洞,質量約為太陽的15倍(參見更多閱讀)。而在11月1日即將到來的《天體物理學雜志通訊》(Astrophysical Journal Letters)上,另一個天文學小組宣稱,他們發現了質量至少為太陽24倍的恆星黑洞。這意味著前者的紀錄只維持了短短兩週的時間。
領導最新研究的是美國哈佛-史密遜天體物理中心的Andrea Prestwich。她和同事同時利用錢德拉望遠鏡和NASA的“雨燕號”(Swift)衛星,在一個較小的形狀不規則星系中發現了這一黑洞。該星系名為IC 10,距地球約180萬光年。
Prestwich表示,打破紀錄並不是最重要的,重要的是科學家從中能夠獲取關于黑洞的新的認識。她說,“由恆星死亡產生的黑洞可能要比人們想象的大得多。”
研究發現,該黑洞有一顆伴星,由它吹出的氣體不斷被黑洞的巨大引力所捕獲,並進入黑洞內部。在這一過程中,氣體會被加熱並放出X射線。由于黑洞及其伴星在圍繞引力中心旋轉(週期為34.4小時)的過程中,伴星有可能處于黑洞和地球之間,因此上述的X射線會發生週期性的中斷。實際上,正是這一點引起了研究人員最初的注意。
根據“雨燕號”測定的黑洞和伴星運動速度,研究人員得到了該黑洞的質量至少相當于24個太陽,或許還會達到33個太陽的重量。
新的研究結果提出了一個巨大的疑問,即恆星黑洞為何能夠如此之大。計算機模擬研究表明,銀河系質量最大的恆星所形成的黑洞也不會超過15或20個太陽質量,即便該恆星有100個太陽的初始質量也是如此。
研究人員推測,此次發現的黑洞有可能是由特殊的恆星死亡後形成的,它與銀河系中其他一些恆星的化學組成不太相同,尤其是其中比氦和氫重的元素比例很少。這樣的恆星在發生超新星爆發之前所吹出的氣體較少,因而有可能留下更重的黑洞。
值得注意的是,盡管此次的發現創造了新的恆星黑洞紀錄,但它與星系中央的那些超大黑洞是無法相提並論的,這些在宇宙早期形成的“怪物”可以達到數百萬甚至數十億個太陽質量。(科學網 任霄鵬/編譯)
[ 本帖最後由 dumbmotor 於 2008-2-11 02:36 編輯 ] |
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