黑洞離我們越來越近了?「最近黑洞」的紀錄或被大幅刷新

2023-09-12     魅力科學君

原標題:黑洞離我們越來越近了?「最近黑洞」的紀錄或被大幅刷新

按質量的大小來分類,黑洞可以分為三種,即:超大質量黑洞、中等質量黑洞以及恆星級黑洞,在我們銀河系中,前兩種黑洞的數量都非常少,但恆星級黑洞的數量卻非常龐大,根據科學家的估算,銀河系中的恆星級黑洞至少都有1000萬個,最高可以達到10億個之多。

要知道恆星級黑洞的質量通常都在太陽質量的5倍至幾十倍不等,對於我們人類來講,即使是恆星級黑洞,也是一種可怕的天體。

那麼,在數量如此之多的黑洞之中,距離我們最近的有多遠呢?這其實是科學家們一直在關心的問題,在過去的日子裡,一個又一個的黑洞被發現,而「最近黑洞」的紀錄也在不斷地刷新,看上去就好像是黑洞離我們越來越近了。

根據一項近日發表在《皇家天文學會月刊》上的研究,「最近黑洞」的紀錄或被大幅刷新,參與該研究的研究人員表示,之前的研究表明,距離地球最近的黑洞是在上千光年之外,而此次的研究如果得到證實,那「最近黑洞」的紀錄將會被刷新成153光年。下面我們來看看這具體是怎麼回事。

儘管黑洞本身是不可見的(畢竟連光都無法從黑洞內部逃逸),但通過一些間接的方法,我們仍然可以發現它們的存在,比如說觀測黑洞的吸積盤所釋放出的電磁輻射、從黑洞兩極釋放出的巨大噴流、當黑洞在吞噬其他天體時發生的「潮汐瓦解事件」等等。

除此之外,我們還可以通過觀測黑洞的引力對其它可見天體(主要是恆星)的運行軌跡所產生的影響,來間接推測出它們的存在,而此次研究正是採用了這種方法。研究人員使用了來自蓋亞衛星的最新觀測數據,對太陽系附近區域的恆星運動軌跡進行了全面地分析,隨後注意到了位於畢宿星團中的一部分恆星。

(註:蓋亞衛星是一顆專門用於測量銀河系中恆星的三維位置和速度的觀測衛星)

畢宿星團(Hyades star cluster)由數百顆恆星組成,在天空中位於金牛座方向,它是一個比較「年輕」的疏散星團,擁有大約6.5億年的歷史,同時它也是已知的距離我們最近的星團,與我們的距離大約為153光年。

研究人員發現,畢宿星團中一部分恆星的運動軌跡存在著明顯的異常,似乎受到了某種不可見的引力源的影響,在此之後,他們利用實際觀測數據以及相關理論對畢宿星團進行了建模,在進行了大量的模擬之後,研究人員得出的結論是:當混合了兩個或三個黑洞時,得到的模擬結果與實際觀測到的最為接近。

研究人員指出,雖然我們目前還不能精確地定位它們在畢宿星團中的具體位置,但基本可以確定的是,這些黑洞的質量都在太陽的10倍左右,屬於恆星級黑洞,而有了這個初步推測之後,天文學家還將繼續對畢宿星團保持高度關注,爭取在後續的研究中利用其它的方法去驗證它們是否真的存在。

需要知道的是,在之前的研究中,距離我們最近的應該是一個被稱為「蓋亞BH1 B」(Gaia BH1 B)的恆星級黑洞(該黑洞還存在著一定的爭議),而這個黑洞在天空中位於蛇夫座方向,與我們的距離大約有1560光年。

(註:「蓋亞BH1 B」屬於一個雙星系統,它的伴星被稱為「蓋亞BH1 A」)

由此可見,如果此次研究最終得到證實,那「最近黑洞」的紀錄就將被大幅刷新。所以問題就來了,如果這些黑洞真的存在,那就意味著「最近黑洞」與我們之間的距離一下子就「縮短」了上千光年,這對我們人類有沒有什麼影響呢?

實際上,153光年的距離其實也是非常遙遠的,根據此次研究的估算,這些黑洞相對於我們的運動速度最快也就只有每秒3公里,所以就算它們徑直向我們而來,也需要極為漫長的時間才能抵達太陽系所在的區域,而那時地球還在不在都是個問號,畢竟在大約50億年後,太陽就將演化成一顆紅巨星,屆時太陽的半徑將膨脹到現有的200多倍,其表面也將會抵達地球公轉軌道附近。

另一方面來講,由於這些黑洞只是恆星級黑洞,因此即使是它們會釋放出噴流,其威力也不可能影響到遠在153光年之外的地球,所以我們不必對此感到擔心。

(參考資料:Stellar-mass black holes in the Hyades star cluster? Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 524, Issue 2, September 2023, Pages 1965–1986)

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh/96a4f41fc9c42c0781dffd43c3bc5a4f.html