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发现一万光年远的球状星团中恒星级黑洞

据国外媒体报道,天文学家使用位于美国新墨西哥州的国家射电天文台卡尔·G.扬斯基甚大阵列(VLA)意外发现了位于球状星团中的恒星级黑洞,使得科学家们对包含数十万恒星的球状星团空间环境进行重新思考。新发现的黑洞位于M22球状星团中,该星团距离地球大约10000光年,科学家原本希望在星团中发现罕见的中等质量黑洞,此类黑洞的质量只比太阳质量大数十倍左右,比位于星系核心的大质量或超大质量黑洞小。

 

 

艺术家绘制的关于球状星团中的黑洞

根据美国密歇根州大学和国家射电天文台科学家劳拉·乔米尤克(Laura Chomiuk)介绍:“虽然我们没有发现期望观测到的中等质量黑洞信号,但却发现了另外一些令人吃惊的事件,即两个质量较中等质量更小的黑洞。本项发现之所以令科学家感到意外,是因为大多数的理论学家认为在恒星团中最多存在一个黑洞。”黑洞是宇宙中一种奇特的天体,强大的引力使得光都无法逃脱,它形成于超大质量恒星爆发。

在球状星团中,随着大质量黑洞结束其生命周期后,许多恒星级黑洞可能在形成于星团诞生的120亿年历史中。科学家通过构建模型发现这些质量相对较小的黑洞会逐渐向星团中心方向移动,然后相互间开始恐怖的“引力舞蹈”,由于多体运动的复杂性,这些小质量黑洞中的大部分或者全部在复杂的引力作用下被“丢”出集群。

根据美国美国密歇根州大学、哈佛-史密森天体物理学中心科学家杰伊·斯查德尔(Jay Strader)介绍:“观测中发现的黑洞很可能是幸存者,而且数量并不是一个,这说明该球状星团中存在另一种与当前理论存在出路机制。”对此,天文学家提出了一些可能的解释,首先随着恒星演化的进程,落入星团中央的黑洞可能通常使得恒星集群中央出现隆起,而且密度也出现下降,因此黑洞的多体运动弹出星团的机制依靠于之间形成的“引力舞蹈”,或者恒星团的演化并不与以前认为的那样。

在以后的观测任务中,卡尔·G.扬斯基甚大阵列将帮助我们了解球状星团中黑洞的最终命运,本次发现的两个黑洞是首次在我们的银河系中发现恒星级黑洞,也是首次通过射电波段的探测到黑洞的存在,并不是X射线的观测。参与本项研究的科学家为英国南安普敦大学的托马斯·马卡罗内(Thomas Maccarone)与乔米尤克(Chomiuk)、斯查德尔(Strader);来自澳大利亚科廷科技大学射电天文学研究国际中心的科学家詹姆斯·米勒-琼斯(James Miller-Jones)以及犹他大学的研究人员阿尼尔·塞特(Anil Seth),研究结果发表在10月4日的《自然》杂志上
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