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VFTS243是一个由一颗大型且炽热的蓝色恒星和一个黑洞组成的双星系统

佚名 头条 2022年07月29日

VFTS 243 是一个大的炽热蓝色恒星和一个黑洞相互环绕的双星系统银河系外休眠黑洞,如上图所示。

图片来源:欧洲南方天文台 (ESO) / L. Calçada (L. Calçada)

在黑洞研究中总会发生一些令人兴奋的新事物。

阿尔伯特·爱因斯坦于 1922 年首次出版了他的著作,解释了广义相对论,直接推断出一些大质量恒星最终会变成黑洞;一百年后,天文学家捕捉到了银河系中心黑洞的真实图像。在最近的一篇论文 [2] 中加拿大28,一组天文学家描述了另一个令人兴奋的新发现:第一个在银河系外观察到的“休眠”黑洞。

休眠黑洞是不发射任何可探测光的黑洞,因此​​很难观察到。这一新发现令人兴奋,因为它为黑洞的形成和演化、理解引力波以及其他天文事件的关键信息提供了新的见解。

VFTS 243 到底是什么?

VFTS 243 是一个双星系统可靠加拿大28群吧,这意味着它由两个围绕一个共同质心运行的物体组成。第一个物体是一颗非常热的蓝色恒星,质量约为太阳的 25 倍,第二个物体是一个黑洞,质量约为太阳的 9 倍。 VFTS 243 位于大麦哲伦星云内的狼蛛星云,大麦哲伦星云是银河系的一个卫星星系,距离地球约 163,000 光年。

VFTS 243 中的黑洞被认为处于休眠状态,因为它不发射任何可检测到的辐射,这与从黑洞中检测到强 X 射线的其他双星系统形成鲜明对比。

直径约 54 公里的黑洞与比其大近 200,000 倍的炽热恒星相形见绌。两者都围绕一个共同的质心快速旋转。即使使用最强大的望远镜银河系外休眠黑洞,该系统在视觉上也只是一个蓝点。

寻找休眠的黑洞

天文学家怀疑在银河系和大麦哲伦星云中隐藏着数百个带有不发射 X 射线的黑洞的双星系统。当一个黑洞从它的伴星上剥离吸积的物质时(这个过程被称为“喂食”),那是它暴露最多的时候。

“喂食”时,在黑洞周围形成一个气体和尘埃的盘状结构,称为吸积盘。当吸积盘中的物质向内落向黑洞时,摩擦会将吸积盘加热到数百万度PC群吧,这些炽热的物质盘会释放出大量的 X 射线。以这种方式探测到的第一个黑洞是著名的 Cygnus X-1 系统(Cygnus X-1)。

左图是天鹅座 X-1 的光学图像(双星系统以红色标出)。右边是黑洞外层从伴星中吸取物质并形成吸积盘的艺术构想。

X 射线:NASA / Chandra X 射线中心 (CXC)

光学:数字化巡天

多年来,天文学家已经知道 VFTS 243 是一个双星系统,但尚不清楚该系统是由两颗恒星组成,还是由一颗恒星和一个黑洞组成。为了确定究竟是哪种情况PC蛋蛋群吧,研究双星系统的团队使用了一种称为光谱解缠结的技术。这种技术将来自 VFTS 243 的光分离为其组成波长,类似于白光进入棱镜色散以产生不同颜色的光时发生的情况。

这项分析表明,来自 VFTS 243 的光来自单一来源,而不是两颗独立的恒星。由于恒星的伴星没有发出可探测的辐射,唯一可能的结论是双星中的第二个物体是黑洞,因此​​ VFTS 243 是我们在银河系外发现的第一个休眠黑洞。

在 VFTS 243 系统中哪里PC蛋蛋群,恒星伴星和黑洞(未按比例显示)相互绕行运行。注意这里没有吸积盘。

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