天文学家首次发现: 球状星团里藏有轻量级黑洞, 诡异到无法解释
最近天文学界又有新发现,在一个编号为NGC3201的球状星团里,距离我们16300光年,观测到一颗不足太阳质量大的恒星,行迹诡异——每隔167天,就会以每小时几十万公里的速度来回摆动!
从地球角度看,这颗恒星不是左右摆动,而是前后来回摆动!
这到底是怎么一回事?
德国哥廷根大学天文学家本杰明(Benjamin Giesers)认为,这是受到一个看不见的黑洞引力影响形成的。
透过甚大望远镜、MUSE光谱仪等观测发现,这颗有规律来回摆动的恒星,只有太阳质量的80%,而这个黑洞约有太阳质量的4.36倍。这在整个黑洞大擂台里,绝对属于轻量级选手。
这颗恒星与这个黑洞两者之间,就是一对互为伴星的关系。
这意味着什么?
这是天文学家首次在球状星团里,通过观测恒星运动方式,由此发现的第一个小质量黑洞!
重大意义不仅仅如此——要知道,以往天文学界普遍认为,球状星团不会存在这类小质量黑洞。
但观测事实显示,球状星团里不仅存在这类轻量级黑洞,而且很可能还会发现更多。
这将直接影响甚至有可能颠覆——现有球状星团形成理论。
为啥呢?下面我们从球状星团说起——
所谓球状星团,就是外观呈球形,围绕星系核心运行,看起来很像一大团一大球的恒星集合。
比如说,我们银河系就有150多个球状星团,仙女座星系更多约有500个。
球状星团,除了从外观上就像一大团一大球的星星集合外,更大特点就是大部分恒星都处在恒星演化的同一阶段,也就是说年龄、长相都差不多一样。你可以把它们想象成:一个充满潮气的中二班,一大球闪闪放光芒!
按照现有球状星团形成理论认为,它们都在同一时间形成的。
问题来了,如果都在同一时间形成,年龄、长相又差不多,为啥如今又突然冒出来一类小质量黑洞呢???
我们知道,按照质量衡量,黑洞可以分为:
超大质量黑洞——质量至少都是太阳质量的数百万倍。
中等质量黑洞——质量在数十倍太阳质量以上,但远小于超大质量黑洞。
小质量黑洞——也叫恒星级黑洞(轻量级黑洞),最小质量从3.8倍太阳质量一直到几倍于太阳质量。
微型黑洞——又叫迷你黑洞,量子黑洞,是在微观尺度下研究量子力学效应的重要对象。
而按照成熟的恒星演化理论,恒星级黑洞的形成,都是由大质量恒星(大约20倍太阳质量)最终因引力坍缩后形成的。
也就是说,这类黑洞都是从大质量恒星死亡后,脱胎换骨生成的。
但——最新发现的恒星级黑洞,却是在球状星团里!
刚才我们说了,球状星团形成理论认为,星团里大部分恒星都处在恒星演化的同一阶段,即年龄、长相都差不多一样,现在又突然发现了恒星级黑洞。
这就好像你来给中二班上课,竟然发现杨振宁老先生也坐在里面,你作何感想?如何是好?
这就是最新天文大发现的产物——
既是第一次在球状星团里发现了恒星级黑洞,惊喜!
又给现有的天文学理论出了个大大的难题,头疼!
不过,科学就是在这样不断修正——痛苦地修正,才能不断精进,成为全人类最强大最可靠的认知主线。