黑洞“三體”系統被發現
在浩瀚的宇宙中,黑洞一直是科學界探索的熱門課題。美國麻省理工學院和加州理工學院研究團隊日前發佈報告稱,他們觀測到了一個黑洞“三體”系統。這一驚人發現拓寬了人們對黑洞、黑洞所能容納的天體以及黑洞形成方式的認知。
黑洞是宇宙中最神秘的天體之一,它們是由巨大的恆星在其生命末期經歷超新星爆炸後,核心塌縮形成的。由於其強大的引力,任何物質和光線都無法逃脫其引力的束縛,因而被稱為“黑洞”。然而,黑洞並不總是孤立存在,許多黑洞實際上是成對或成群的,形成了複雜的引力系統。據悉,通常出現的黑洞系統是雙星系統,由一個黑洞和一個伴星,如恆星、密度更大的中子星或另一個黑洞組成,它們相互環繞旋轉,在黑洞引力的作用下形成緊密的軌道“伴侶”。
此次發現的“三體”系統名為“V404天鵝座”,原本被認為是一個低質量X射線雙星系統(LMXB),距離地球約八千光年。其中心黑洞正在吞噬一顆每六點五天就會螺旋式靠近它的小恆星,這種配置與大多數雙星系統相似。但令人驚訝的是,似乎還有第二顆恆星在圍繞這個黑洞旋轉,只不過距離要遠得多。研究團隊估計,這顆遙遠的恆星距離黑洞的距離是地球距離太陽的三千五百倍,這也相當於冥王星距離太陽的一百倍。這顆伴星每七萬年繞黑洞旋轉一周。因此,中心黑洞與兩顆伴星通過引力產生“羈絆”,猶如“三重奏”。
這個“三體”系統中的黑洞能對如此遙遠的物體產生引力束縛,究竟是如何形成的呢?如果黑洞是由一顆典型的超新星形成,那麼在劇烈的超新星爆發時,早就應該把周邊恒星甩走了。
研究人員通過模擬實驗發現,該系統中的黑洞是通過一種更溫和的“直接坍縮”過程形成的,即恆星簡單地向內坍縮,在沒有經過“最後的閃耀”的情況下形成黑洞。這種方式幾乎不會干擾任何被較弱引力束縛着的遙遠天體,也是能讓該“三體”系統穩定存在的最簡單方式。
研究團隊表示,這個“三體”系統有四十億年的歷史,其中的黑洞可能是首個由這種較溫和過程形成的黑洞。對於研究黑洞的演化來說,這一發現非常令人興奮,它也引發了宇宙中是否存在更多“三體”系統的猜想。研究人員認為,隨着觀測技術的日益提高,未來將會發現更多類似的系統,甚至是其他類型的天體。這一過程將不斷挑戰人類的科學認識,並推動大家對宇宙的探索與認知。
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