11 月 27 日消息，正值黑色星期五狂歡季，NASA 給大家整了一點(diǎn)活。哈勃太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了一個(gè)“孤獨(dú)黑洞”在銀河系周圍漫游的證據(jù)。
科學(xué)家估計(jì)，目前大約有 1 億個(gè)這樣的黑洞在我們的銀河系中不斷漂流，但實(shí)際上他們此前從未真正拿出過(guò)確定證據(jù)。經(jīng)過(guò)近 6 年的細(xì)致觀察，哈勃太空望遠(yuǎn)鏡通過(guò)對(duì)幻影物體的精確質(zhì)量測(cè)量，首次證明了一個(gè)在星際空間中漂移的“孤獨(dú)黑洞”。
據(jù)介紹，所有的黑洞質(zhì)量都是通過(guò)統(tǒng)計(jì)或通過(guò)雙星系統(tǒng)或星系核心的相互作用來(lái)推斷的。新發(fā)現(xiàn)的這個(gè)“流浪黑洞”位于約 5000 光年外，位于船底座-人馬座旋臂中。
天文學(xué)家估計(jì)，離地球最近的具有恒星質(zhì)量的孤立黑洞可能距離地球 80 光年。作為參考，太陽(yáng)系最近的恒星比鄰星 (Proxima Centauri) 距離我們 4 光年多一點(diǎn)。
這個(gè)漫游在銀行系中的黑洞誕生于某個(gè)罕見(jiàn)的、巨大的恒星 (不到銀河系恒星總數(shù)的千分之一)，但這些恒星的質(zhì)量至少可以達(dá)到我們太陽(yáng)的 20 倍。這些恒星最終化作超新星爆炸，剩下的核心被重力擠壓從而變成黑洞。但由于爆炸不是完全對(duì)稱的形狀，所以黑洞可能像是“被踢了一腳”一樣開(kāi)始在偌大的星系中橫沖直撞。
但很可惜，人類目前的望遠(yuǎn)鏡無(wú)法拍攝到這么一個(gè)不穩(wěn)定的黑洞，畢竟它也不會(huì)發(fā)出任何一絲光，但好在黑洞也不是無(wú)法觀測(cè)，因?yàn)樗鼤?huì)扭曲空間，繼而偏轉(zhuǎn)并放大它身后的星光，所以在通過(guò)光來(lái)觀察外界的人眼中看起來(lái)也很明顯。
當(dāng)前景物體從它后面很遠(yuǎn)的恒星面前經(jīng)過(guò)時(shí)，由于其引力引起的空間扭曲會(huì)使背景恒星的光瞬間彎曲并放大。天文學(xué)家也正在用這種被稱為“引力透鏡”的現(xiàn)象研究銀河系中迄今為止所觀測(cè)到的約 3 萬(wàn)個(gè)恒星和系外行星。
接下來(lái)，哈勃望遠(yuǎn)鏡通過(guò)長(zhǎng)期觀察，發(fā)現(xiàn)這顆恒星的圖像偏離正常位置大約一毫角秒(角秒是角分的六十分之一，這約等于在洛杉磯測(cè)量一枚放置在紐約的 25 美分硬幣的直徑)。
研究團(tuán)隊(duì)估計(jì)，這個(gè)孤立黑洞正以每小時(shí) 100000 英里或每小時(shí) 160000 公里的速度穿越銀河系(可以在不到三個(gè)小時(shí)的時(shí)間內(nèi)從地球到達(dá)月球)，這比我們銀河系那個(gè)區(qū)域的大多數(shù)其他鄰近恒星都要快。
“天體測(cè)量在概念上很簡(jiǎn)單，但在觀測(cè)上非常困難，”Sahu 介紹稱，“引力透鏡是唯一可用來(lái)識(shí)別孤立黑洞的技術(shù)。”當(dāng)黑洞從 19000 光年外的星系中某恒星面前經(jīng)過(guò)時(shí)，向地球飛來(lái)的光在黑洞經(jīng)過(guò)時(shí)被放大了 270 天。然而哈勃卻花了幾年的時(shí)間來(lái)觀察這顆背景恒星的光是如何被前景黑洞所影響的。”
實(shí)際上，恒星質(zhì)量黑洞的存在早在 20 世紀(jì) 70 年代初就已為人所知，但迄今為止，所有對(duì)其質(zhì)量的測(cè)量都是基于雙星系統(tǒng)進(jìn)行的。簡(jiǎn)單啊來(lái)說(shuō)，其伴星的氣體落入黑洞，并被加熱到夸張的高溫，從而發(fā)出 X 射線。也正因此，人們通過(guò) X 射線雙星測(cè)量得出了大約 24 個(gè)黑洞的質(zhì)量。質(zhì)量估計(jì)在 5 到 20 個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量的范圍之間。
據(jù)介紹，美國(guó)宇航局即將推出的南希?格蕾絲?羅曼太空望遠(yuǎn)鏡將發(fā)現(xiàn)數(shù)千個(gè)引力透鏡事件，其中許多天文事件已經(jīng)被認(rèn)為是黑洞。
IT之家了解到，在 1916 年的一篇關(guān)于廣義相對(duì)論的論文中，愛(ài)因斯坦預(yù)測(cè)，他的理論可以通過(guò)觀察太陽(yáng)引力抵消背景恒星的視位置來(lái)驗(yàn)證。在 1919 年 5 月 29 日的日食中，天文學(xué)家亞瑟?愛(ài)丁頓和弗蘭克?戴森領(lǐng)導(dǎo)的合作團(tuán)隊(duì)對(duì)此進(jìn)行了測(cè)試。
愛(ài)丁頓和他的同事測(cè)量到一顆背景恒星被偏移了 2 角秒，從而證實(shí)了愛(ài)因斯坦的理論。我想，這些科學(xué)家們當(dāng)時(shí)可能根本無(wú)法想象，他們的后人在一個(gè)多世紀(jì)后竟然可以用同樣的技術(shù)來(lái)尋找銀河系中的黑洞。
關(guān)鍵詞： 望遠(yuǎn)鏡
