
黑洞是无比古怪的天体。1916年,德国科学家卡尔·史瓦西求得广义相对论爱因斯坦场方程的一个准确解,为黑洞的存在奠定了坚实的理论基础——任何物体只要被压缩到某个临界半径,就会坍缩成奇点,极点歪曲周围时空,构成强壮引力场,使得必定范围内连光也无法逃脱。
从开始的理论估测,到之后的观测证明,尤其是上一年人类史上首张黑洞照的面世,黑洞已不是传说,而是世界中一种真真切切的存在。
以质量来看,科学家将黑洞分为微型黑洞、恒星级黑洞、超大质量黑洞、中等质量黑洞,其间以恒星级黑洞和超大质量黑洞最为常见。
微型黑洞是理论上存在的质量极小的黑洞。它们或许创生于世界大爆炸或粒子加速器对撞试验。因为质量微乎其微,微型黑洞很快就会蒸发掉。咱们现在没有发现它们的踪影。
恒星级黑洞由大质量恒星演化至生命晚期发作超新星迸发,内核坍缩而成。它们的质量一般为太阳的5-10倍,但有些或许数十倍于太阳。
超大质量黑洞存在于各大星系中心,关系着整个星系的构成和演化,质量高达太阳的上百万乃至上百亿倍。比方,上文提及的银河系中心的超大质量黑洞人马座A*,质量超越太阳400万倍。
中等质量黑洞是质量介于恒星级黑洞和超大质量黑洞之间的一类黑洞。科学家深信世界中存在中等质量黑洞,并且现已发现一些候选,但一向没有正真取得切当依据。
现在,美国宇航局NASA声称,哈勃太空望远镜捕捉到了证明世界中存在中等质量黑洞的最佳依据。据天文学家估测,这个黑洞的质量约为太阳50000倍,它在手撕一颗靠得太近的恒星时,暴露了自己的踪影。
研究人员先是在美国宇航局钱德拉X射线天文台和欧洲航天局的XMM-牛顿的观测数据中,发现一同强壮的X射线耀斑。这个名为3xmmJ215022.4-055108的X射线源被认为是细密天体撕碎恒星发生的效果。
为了确定3xmmJ215022.4-055108的方位,他们用哈勃太空望远镜打开跟进观测。效果表明,这个X射线源坐落悠远星系边际一个稠密的星团中(下图白圈)。
要知道,稠密的星团正是中等质量黑洞最或许的栖居之所。更重要的是,研究人员根据X射线亮度和光谱形状估算出这个细密天体的质量约为太阳50000倍,是中等质量黑洞的绝佳候选。相比之下,之前一些中等质量黑洞候选的质量估测只用到了X射线亮度,这一次的效果要更牢靠。
研究人员现已将相关效果发布在2020年3月31日的《天体物理学快报》上。接下来,他们期望能够发现更多潜伏在漆黑深空中的中等质量黑洞。
关于中等质量黑洞还有太多问题有待处理。比方,超大质量黑洞是从中等质量黑洞演化而来的吗?中等质量黑洞自身又是怎么构成的?稠密的星团是中等质量黑洞遍及的栖息场所吗?
参阅来历:
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/hubble-finds-best-evidence-for-elusive-mid-sized-black-hole