宇宙遠距三角戀,首發現包含黑洞的特殊三合系統

2024-10-30 12:57:00    編輯: Emma stein
導讀 從未見過的遠距結構!天文學家第一次發現約存在 40 億年的「黑洞三合」系統,由 1 個黑洞與 2 顆恆星組成,黑洞貪婪地以其中 1 顆伴星為食,另顆恆星則謹慎地在更遙遠地方繞黑洞運行。 該系統名為 ...


從未見過的遠距結構!天文學家第一次發現約存在 40 億年的「黑洞三合」系統,由 1 個黑洞與 2 顆恆星組成,黑洞貪婪地以其中 1 顆伴星為食,另顆恆星則謹慎地在更遙遠地方繞黑洞運行。

該系統名為 V404 Cygni,距地球約 7,800 光年,過去原被當作是由質量約太陽 9 倍的黑洞與 1 顆類太陽恆星組成之聯星系統,該恆星離黑洞非常近,每 7 天便繞行黑洞一圈,正被黑洞吞噬物質,2015 年 6 月 15 日,NASA 尼爾·格雷爾斯雨燕天文台曾捕捉到 V404 Cygni 系統罕見的黑洞 X 射線爆發。

但麻省理工學院、加州理工學院團隊分析蓋亞衛星 10 年觀測數據後,近日確認該系統事實上還有第 3 個天體存在,只是這顆同步運動的恆星極度遙遠,距離黑洞約 3,500 AU(地球與太陽距離 3,500 倍),每 7 萬年才繞完黑洞一圈。

這種複雜微妙的遠距關係讓天文物理學家好奇回溯它們的過去,並發現三個天體新穎之處。研究人員表示,這 3 顆恆星在 40 億年前一起誕生,後來其中 1 顆恆星以不同於超新星爆炸的溫和方式死亡,原地成為黑洞,繼續和另外 2 顆恆星維持聯繫。

團隊指出,V404 Cygni 黑洞若誕生前經歷超新星爆炸,這場爆炸會將附近所有物體向外推,本質上驅逐外層恆星,如今該系統仍互相綁定 3 個天體,表明黑洞並未經歷超新星爆炸,但它如何誕生?

麻省理工學院物理學家 Kevin Burdge 說,絕大多數模擬表明最簡單方法是恆星直接坍縮,就像想打大噴嚏但強行忍住。

目前還不清楚宇宙是否還有其他黑洞三合系統,假如這類系統很常見,可能有助解決一些黑洞聯星如何形成的長期謎團。

新論文發表在《自然》(Nature)期刊。

(首圖來源:)

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