甚大望远镜发现离地球最近的一对新黑洞

2021年12月02日 10:05 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

欧洲南方天文台(ESO)的天文学家利用甚大望远镜(VLT)扫描天体以寻找恒星、黑洞、星系和行星来进行研究。最近,天文学家利用VLT发现了迄今为止发现的离地球最近的一对超大质量黑洞。最终,这对黑洞组合将合并成一个巨大的黑洞。这一发现位于一个名为NGC 7727的星系中,它位于宝瓶座。

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虽然这些超大质量黑洞是有史以来发现的离地球最近的黑洞,但它们离我们的星球仍有8900万光年的惊人距离。然而,它们比之前最近的一对超大质量黑洞要近得多,后者距离我们有4.7亿光年。除了是离地球最近的一对黑洞之外,这对黑洞还比其他任何一对已知的黑洞都有明显更小的间隔。

NGC 7727中的这对黑洞之间只有1600光年的距离。虽然这仍是一个巨大的距离,但天文学家指出,这是第一次发现一对超大质量黑洞如此接近对方。1600光年的距离还不到之前纪录保持者的一半。通常情况下,超大质量黑洞生活在星系的中心。然而当星系合并时,它们可以成为一对,将它们置于碰撞的过程中,在它们合并之前可能需要数百万年。

科学家们通过研究黑洞所走的路径、它们的分离距离以及它们的速度确定了这对黑洞将在未来2.5亿年内合并成一个超大质量黑洞。天文学家认为,这样大小的一对黑洞的合并可以解释宇宙中最大质量的黑洞是如何诞生的。

天文学家Karina Voggel和她的团队使用了一种确定黑洞质量的技术以观察它们的引力如何影响它们周围的恒星。这是第一次用这种方法测量一对黑洞的质量。使用这种方法进行测量是可能的,因为这对黑洞离地球非常近。研究人员在工作中依靠智利帕拉纳尔天文台使用一种叫做MUSE(多单元光谱探测器)的工具进行观测。天文学家还利用哈勃太空望远镜收集的数据来确认这对黑洞被归类为超大质量黑洞。

这对黑洞右边的黑洞位于NGC 7727的核心,其质量是太阳的近1.54亿倍。这对黑洞中的另一个质量明显较小,只有太阳的630万倍。天文学家曾怀疑NGC 7727有两个黑洞,但过去一直无法证实他们的猜测,因为缺乏来自周围的高能辐射。高能辐射的存在将证实黑洞的存在。

没有高能辐射的超大质量黑洞的发现表明,可能还有许多类似的黑洞隐藏在散布于宇宙的星系中。天文学家认为他们的发现可能表明,已知宇宙中超大质量黑洞的总数比以前认为的要多30%。当ESA在本十年晚些时候开始运行其新的极大型望远镜(ELT)时,发现更多隐藏的超大质量黑洞对将变得更加容易。该望远镜将被放置在智利的阿塔卡马沙漠中。该望远镜将有一个名为HARMONI的仪器,它能在离地球很远的地方进行这样的发现,这要比目前可能的要远。

天文学家们让VLT几乎一直在工作并在宇宙中做出发现。比如在今年11月中旬,天文学家利用VLT发现了一个遥远的星团内的黑洞。在那个例子中,以前未知的超大质量黑洞在银河系之外,它是通过观察它如何影响附近的一颗恒星而被发现的。当然,VLT也会有黑洞以外的发现。

2021年8月,天文学家利用VLT调查了围绕一颗遥远的恒星运行的岩石系外行星。这颗恒星是L 98-59,天文学家之所以热衷于调查这个行星系统是因为这颗恒星和它的系外行星很像我们的内太阳系。该行星系统中更有趣的发现之一是一颗质量只有金星一半的岩质系外行星。这颗行星是使用一种被称为径向速度的技术测量的最轻的系外行星。

2020年10月,VLT天文学家发现了一个超大质量的黑洞,其周围散布着六个星系。这组星系在宇宙不到10亿年的时候就已经存在了,这也是第一次在大爆炸后这么短的时间内发现这种类型的紧密组合。天文学家表,超大质量黑洞周围的星系群有助于提高我们对该类型的黑洞如何能迅速变得如此巨大的理解。

2020年5月的另一个有趣VLT发现是,有迹象表明一颗行星正在一个遥远的恒星周围诞生。这颗行星正在形成的年轻恒星被称为AB Aurigae。天文学家在他们的观察中发现了一个突出的螺旋结构,它的扭曲表明一个行星可能正在形成的地方。由于科学家们热衷于了解更多关于行星是如何形成的,像这样的发现是对人类不断增长的对这一过程的了解的欢迎补充。

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