天文學家發現有史以來最靠近黑洞環繞的恆星!

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這是我們有史以來看過最靠近黑洞的恆星

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天文學家剛發現到了一顆繞著一個巨大黑洞運行的恆星,它離黑洞的距離大約是地球與月球之間距離的2.5倍,而繞完它的軌道只需要半小時的時間。

為了簡單地說明這點,月球需要大約28天來繞完我們相對較小的地球,而這已經是以每小時3,683公里(2,288英里)的速度來運行的,所以這也代表著這顆恆星的移動速度是非常驚人的。

一群天文學家們使用了一系列深空望遠鏡的數據來測量了來自稱為47 Tuc X9雙連星系統的X光射線。這系統大約是位於離我們14,800光年距離的星團中。

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這對恆星對天文學家來說不是新事件,因為他們在1989年已被認定為一個雙連星系統,但我們到了現在才終於了解到了它的真面目。

研究人員巴拉米安(Arash Bahramian)表示,「我們都一直以為X9是一顆白矮星,而它是從一顆類似太陽的恆星吸收物質」。

當一顆白矮星從另一顆恆星吸收物質時,這系統就會被稱為「激變星 (cataclysmic variable star) 」。但在2015,他們發現其中一個物體是個黑洞,所以原本的假設便被推翻了。

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來自錢德拉的數據證實了恆星周圍有著了大量的氧氣,在白矮星的周圍都有這種現象。但並不是白矮星吸收另一顆白矮星,而是黑洞從白矮星中取出氣體。

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白矮星是超密集的物體,通常也是恆星的殘物。它似乎有著類似太陽質量的物體,但形狀卻與地球一樣大。所以要從它表面吸收物體是需要不可思議的引力。

科廷大學研究人員與國際無線電天文研究中心詹姆斯·米勒瓊斯 (James Miller-Jones) ,「我們認為黑洞在幾千萬年前就已經開始吸收這顆恆星上的物質,而使得它現在已失去了大部分的質量」。

然而,令人興奮的消息是,X光射線強度的定期變化顯示了這顆白矮星只需28分鐘即可完成圍繞黑洞旋轉一圈,使它成為「激變星」中的冠軍。

米勒瓊斯說,「在這發現之前,唯一最靠近黑洞周圍的恆星是一個被稱為MAXI J1659-152的恆星系統,而它需要約2.4小時來環繞及運行完黑洞一圈」。

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「如果這兩個系統中的黑洞都具有相似的質量,那這也代表著它的的軌道比X9的軌道還要大三倍」。

從這角度來看,X9系統兩個物體之間的距離大約是一百萬公里(約六十萬英里),而這是地球到月球距離的2.5倍。

如果我們來探討一下以上這些數據,這代表著它半小時大概需要完成運行長達630萬公里(約400萬英里)的距離,這代表著必須以每小時1260萬公里(8,000,000英里/小時)的速度來運行,而這等於是約為光速1%的速度。

來自悉尼大學的Geraint Lewis告訴悉尼先驅晨報」的Marcus Strom說,「對我們來說發現這些罕見的黑洞是件重要的事,因為它們不僅僅是大型恆星超新星爆發的最終產物,它在爆發後也會繼續引導其他恆星的演變」。

這兩個系統應該沒那麼快被摧毀,至少以現況來看應該是不會落入黑洞或被摧毀的。

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事實上,它們比過去更加靠近且速度也變得更快了。

為了克服白矮人的重力,它們需要擁有相當近的距離。隨著時間與物質的遺失,變得較輕的白矮星會稍微地往後移一些。

研究人員克雷格 (Craig Heinke) ,「黑洞會慢慢吸收大量的白矮星物質,它最終會與普通行星一樣重。如果它不斷失去質量,白矮星也有可能會完全蒸發掉」。

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對於想要研究重力波的科學家來說,這是個好消息。目前的「雷射干涉儀重力波天文臺」所使用的技術無法探測到X9發出的慢性波,但我們覺得這領域的隨著之後的發展將有一天能夠讓我們檢測到這些較低的頻率波。

當然,到了那時我們可能會找到新的「激變星」,而且或許它們會有更快的速度。

這項研究已發表在「皇家天文學會月刊」,您也可以在arXiv.org網站閱讀此文。

語音合成由賽微科技提供

來源: Science Alert