黑洞示意圖。(Shutterstock)
黑洞示意圖。(Shutterstock)

通過哈勃望遠鏡,天文學家首次觀測到一個游離黑洞。這個黑洞不固定存在於任何一個恆星系統,在太空中自由漂浮。

在此之前科學家觀測到的黑洞都固定存在於一個宇宙區域內,比如超級黑洞一般位於一個星系的正中心;很多其它黑洞分別與恆星以引力的作用結合組成雙體系統。科學家從理論推測應該存在自由移動的黑洞,而這次的觀測數據第一次證明了這一點。

兩個獨立的研究組,一個是由美國太空望遠鏡科學研究所(Space Telescope Science Institute)引領的研究組,另一個是由加州大學伯克利分校(University of California at Berkeley)引領的研究組,都宣布了這項發現。他們的論文分別被《天體物理學雜誌》(The Astrophysical Journal)和《天文物理期刊通訊》(The Astrophysical Journal Letters)接受並準備發表。

美國太空總署(NASA)稱,哈勃太空望遠鏡長達六年的觀測數據顯示,這個黑洞距離地球大約5,000光年,位於銀河系的人馬座旋臂(Carina-Sagittarius)上。

研究者通過哈勃望遠鏡捕獲了這個黑洞對周圍空間所產生的引力透鏡的效應。位於恆星和觀測者之間的天體,會彎曲或放大遠處的星光,這被稱為引力透鏡效應。對於這個黑洞來說,它扭曲了一顆位於銀河系中間鼓起的核心區域、距離地球大約1.9萬光年處的恆星的光芒。研究者稱,這個物體對星光造成的透鏡效應維持了270天,這是他們推測這個物體是黑洞的證據之一。

因為兩個獨立的研究組都發現了這個黑洞,所以它有兩個代號:MOA-2011-BLG-191和OGLE-2011-BLG-0462。

NASA猜測,這個黑洞是一個20倍太陽質量的恆星發生超新星爆炸後的產物。由於爆炸的過程各個方向上的壓力不對稱,這個黑洞受到一個踢力,把自己從原來所在的系統中像一顆「炮彈」一樣被彈射出去。

來自太空望遠鏡科學研究所那份研究的負責人凱拉什·薩胡(Kailash Sahu)告訴福布斯(Forbes)雜誌,形成這個黑洞的前體恆星質量大約是太陽的20倍~25倍,是一個O型恆星。O型恆星燃燒的仍然是氫元素,質量最大可達太陽的90倍,亮度可達到太陽的百萬倍。

薩胡說,這個黑洞的質量大約是太陽的7.1倍,它的事件視界(event horizon,即黑洞的邊界)以內範圍的直徑大約是26哩。NASA估計這個黑洞運動的速度達到每小時10萬哩。按照這樣的速度,從地球到月球還不要3小時。

雖然這項觀測通過引力透鏡的方式只看到它出現一次,但是研究人員認為有可能對它進行追蹤觀測。薩胡說:「我們估計這個黑洞位於恆星系間高密度物質的地帶。」它很可能在不斷吸收這些恆星系間的物質,而這個過程會放射X射線和無線電波。因此通過X射線和射電波段的觀測,有可能還會探測到這個黑洞,那些信息將會提供關於這個黑洞的更多線索。

薩胡還說,理論估計銀河系內有100萬~200萬個游離黑洞,其中最近的黑洞距離地球至少80光年。#

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