广告

地球附近十大黑洞之旅

我们的银河系中应该有很多黑洞,但由于其黑暗的性质,迄今为止仅发现了几十个。以下是天文学家们略有了解的一些附近黑洞。

Google NewsGoogle News Preferred Source
这张艺术概念图展示了一股物质流入黑洞,同时撕裂并吞噬一颗不幸的恒星。图片来源:NASA/JPL-Caltech

新闻简报

注册我们的电子邮件新闻简报,获取最新的科学新闻

注册

从本质上讲,黑洞是无法直接看到的。但天文学家可以通过它们与周围环境的相互作用来感知它们的存在,让我们得以一窥这些引力如此之强以至于任何东西都无法逃脱的天体。在过去的一个世纪里,天文学家不仅证明了黑洞确实存在,而且还在我们自己的星系中发现了几十个。

广告

然而,根据我们星系中恒星的数量,实际上应该有数 千万个。问题是,除非它们靠近另一颗恒星,否则很难探测到它们。在这些双星系统中,黑洞可以从伴星那里窃取物质,从而在此过程中产生独特的 X 射线。一篇 2016 年的论文报道了通过此类 X 射线观测到的 77 个附近的候选黑洞。我们整理了天文学家们略有了解的 10 个离地球最近的黑洞列表。

由于其隐蔽的性质,黑洞很难研究。因此,科学家们在望远镜收集更多证据的同时,也在不断地了解这些天体,并完善黑洞已知的属性,特别是质量。此处列出的数字包括天文学家们对这些黑洞属性的当前最佳估计。


A0620-00,又名 V616 Monocerotis

对位于麒麟座的恒星系统 A0620-00 的观测显示,有两个天体在相互绕转。其中一个不可见,但其质量是太阳的六倍。这使得天文学家认为该系统是离地球最近的黑洞的所在地。(图片来源:Sloan Digital Sky Survey)

Sloan Digital Sky Survey

这个黑洞偶尔会释放出戏剧性的 X 射线爆发。其中一次爆发发生在 1917 年,也是该系统被发现的方式。在 1975 年的一次爆发 期间,V616 Monocerotis 的亮度增加了 100,000 倍以上,成为当时已知的最亮的 X 射线源。

  • 距离约 3,500 光年

  • 6.6 太阳质量

  • 与一颗 K 型主序星成对,轨道周期为 7.75 小时——不到一个平均工作日

  • 其伴星的质量仅为太阳质量的 40% 左右。而且,这颗恒星正持续将物质丢失给黑洞,黑洞的引力如此之强,以至于它被压成椭球体而不是球体。


天鹅座 X-1 (Cygnus X-1)

离地球第三近的已知黑洞位于天鹅座 X-1 系统。黑洞通过窃取蓝色特超巨星 HDE 226868 的物质向天文学家展示自己。(图片来源:Roen Kelly/Astronomy after NASA)

Roen Kelly/Astronomy after NASA

科学家们怀疑天鹅座 X-1 黑洞最初是一颗质量为太阳 40 倍的恒星。它可能在大约 500 万年前直接坍缩形成黑洞——这大约是地球上最早的猛犸象出现在化石记录中的时间。

  • 距离 6,000 光年

  • 14.8 太阳质量

  • 黑洞的事件视界横跨 185 英里——大约相当于新罕布什尔州的长度。

  • 天鹅座 X-1 的伴星是一颗蓝色的特超巨星变星,它以 5.6 天的周期绕行,距离只有日地距离的五分之一。


天鹅座 V404 (V404 Cygni)

广告

黑洞双星系统 V404 Cygni 偶尔会爆发为新星。2015 年,NASA 的斯威夫特 X 射线天文望远镜捕捉到了爆发期间的“光”回声,这些 X 射线反射了环绕该系统的尘埃环。(图片来源:Andrew Beardmore/University of Leicester and NASA/Swift)

Andrew Beardmore/University of Leicester and NASA/Swift

2019 年,科学家们报道了 V404 Cygni 黑洞射出的喷流。他们认为这种摆动可能是由黑洞扭曲时空引起的。

  • 距离 7,800 光年

  • 9 太阳质量

  • 与一颗早期 K 型巨星成对,该巨星的质量是太阳的 70%,但直径是太阳的六倍。


阅读更多:

广告

GRO J0422+32

这张艺术插图展示了一个类似 GRO J0422+32 的系统,其中一个黑洞和一颗恒星在相互作用。(图片来源:欧洲航天局)

欧洲航天局

这个黑洞要么是已发现的最小的由恒星坍缩形成的黑洞,要么可能是一个中子星——目前还没有定论。

广告
  • 距离 7,800 光年

  • 3.66 至 5 太阳质量

  • 伴星是一颗名为 V518 Per 的 M 型主序星


天鹅座 X-3 (Cygnus X-3)

天鹅座 X-3 的黑洞位于一小片正在形成新恒气的气体和尘埃云附近。(图片来源:X 射线:NASA/CXC/SAO/M. McCollough et al.;射电:ASIAA/SAO/SMA)

X 射线:NASA/CXC/SAO/M. McCollough et al.;射电:ASIAA/SAO/SMA

其质量测量不准确,因此科学家们不确定天鹅座 X-3 实际上是否包含黑洞或中子星。该天体与一颗沃尔夫-拉叶星(一种极其明亮、表面元素分布异常的恒星)成对,后者是银河系中最亮的恒星之一。这颗恒星可能很快自己就会变成黑洞,敬请期待——在大约未来一百万年。

  • 距离 20,000 光年

  • 大约 2 到 5 太阳质量


广告

GRO J1655-40

这张艺术插图展示了双星系统 GRO J1655-40,其中气体从恒星被吸入,撞击在黑洞周围旋转的红色圆盘上。(图片来源:NASA/CXC/A.Hobart)

NASA/CXC/A.Hobart

这个黑洞和恒星正以每小时 250,000 英里的速度穿越银河系。相比之下,太阳的巡航速度仅为每小时 44,740 英里。天文学家认为它们达到如此快的速度是因为黑洞是由不对称的超新星形成的,这给了这个系统一个“推力”。

广告
  • 距离 11,000 光年(可能近得多)

  • 7 太阳质量

  • 与一颗演化的 F 型恒星成对,其质量是太阳的两倍。

  • 这颗恒星和黑洞以 2.6 天的周期锁定在轨道上。

  • 黑洞每秒自转 450 次——速度足以扭曲周围的空间。


人马座 A* (Sagittarius A*)

人马座 A*,也就是银河系中心的超大质量黑洞周围的区域。最终,黑洞将是宇宙中最后剩下的物质。(图片来源:NASA/JPL-Caltech/Judy Schmidt)

NASA/JPL-Caltech/Judy Schmidt

人马座 A* (读作 A-star) 是银河系的中心超大质量黑洞。它于 1931 年首次被发现,得益于来自银河系中心的无线电信号。但通过几十年来对附近恒星运动的观测,以及观察该天体附近的气体团,天文学家们此后已确定它确实是一个超大质量黑洞。更重要的是,他们现在知道大多数大星系也有这样的黑洞。

  • 距离 25,640 光年

  • 超过 400 万太阳质量


阅读更多:


47 Tuc X9

广告
广告

球状星团 47 Tucanae 拥有数万颗恒星,是地球夜空中第二亮的此类星团。天文学家认为它也可能是一个黑洞的所在地。(图片来源:ESA/Hubble)

ESA/Hubble

科学家们仍在争论球状星团 47 Tucanae 中是否真的存在黑洞。最近的研究提供了支持和反对该观点的证据。但是,如果它确实存在,它将是球状星团中黑洞的一个罕见例子——天文学家长期以来认为这是不可能的。它还将拥有有史以来黑洞与恒星之间最近的轨道。

  • 距离 14,800 光年

  • 质量未知

  • 每 28 分钟,黑洞就会以距离地球和月球之间距离 2.5 倍的距离绕行其伴星白矮星。


XTE J1118+480

  • 距离 5,000 至 11,000 光年

  • 超过 6 太阳质量

  • 与一颗质量仅为太阳 20% 的恒星成对

  • 据信是由一个经历了超新星爆发的富含金属的恒星形成的


GS2000+25

  • 距离 8,800 光年

  • 7 太阳质量

  • 与一颗晚期 K 型恒星成对,该恒星的质量是太阳的 50%

  • 双星对以 8.26 小时的周期绕行

保持好奇

加入我们的列表

订阅我们的每周科学更新

查看我们的 隐私政策

订阅杂志

订阅可享封面价高达六折优惠 《发现》杂志。

订阅
广告

1篇免费文章