MUSE仪器显示隐藏在星团NGC 3201中的黑洞 2017-03-19 13:03:20

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这位艺术家的印象展示了这颗恒星及其巨大但不可见的黑洞伴侣在球状星团的丰富核心中的外观

图片来源:ESO / L. Calçada天文学家在智利的超大型望远镜上使用ESO的MUSE仪器发现了星团NGC 3201中的一颗星,表现得非常奇怪

它似乎绕着一个看不见的黑洞轨道运行,其质量约为太阳质量的四倍 - 第一个在球状星团中发现的非活跃的恒星质量黑洞,第一个通过直接检测其引力而发现

这一重要发现影响了我们对这些星团形成,黑洞以及引力波事件起源的理解

球状星团是数万颗恒星的巨大球体,围绕大多数星系运行

它们是宇宙中已知最古老的恒星系统之一,可以追溯到接近星系生长和进化的开始

目前已知超过150种属于银河系

一个特殊的星团,称为NGC 3201,位于Vela(The Sails)的南部星座,现在已经在智利的ESO超大望远镜上使用MUSE仪器进行了研究

一个国际天文学家团队发现,NGC 3201中的一颗恒星行为非常奇怪 - 它以每小时数十万公里的速度向前和向后甩动,每167天重复一次

主要作者Benjamin Giesers(Georg-August-UniversitätGöttingen,德国)对这位明星的行为很感兴趣:“这是一个完全看不见的东西,其质量超过太阳的四倍 - 这只能是一个黑洞!第一个是通过直接观察它的引力而在球状星团中发现的

“黑洞和球状星团之间的关系是一个重要但神秘的关系

由于它们具有巨大的质量和很大的年龄,这些星团被认为产生了大量的恒星质量黑洞 - 由于它们内部的大质量恒星在星团的长寿命中爆炸和坍塌而形成

ESO的MUSE仪器为天文学家提供了同时测量数千个遥远恒星运动的独特能力

通过这一新发现,该团队首次能够探测到球状星团中心的一个无效黑洞 - 一个目前没有吞咽物质并且没有被发光的气体盘包围的黑洞

他们可以通过巨大引力引起的恒星运动来估计黑洞的质量

根据其观测到的特性,恒星被确定为太阳质量的0.8倍,其神秘对应物的质量计算为太阳质量的4.36倍 - 几乎可以肯定是黑洞

https://www.eso.org/public/videos/eso1802c/这位艺术家的印象展示了这颗恒星及其巨大但不可见的黑洞伴侣的样子,当它们在球状星团的丰富心脏中相互绕行时

图片来源:ESO / L. Calçada/ spaceengine.org最近对球状星团中的无线电和X射线源的检测,以及2016年两个恒星质量黑洞合并产生的引力波信号的检测,表明这些相对较小的黑洞可能是在球状星团中比以前认为的更常见

Giesers得出结论:“直到最近,人们才认为几乎所有的黑洞都会在短时间后从球状星团中消失,而这样的系统甚至不应该存在!但显然事实并非如此 - 我们的发现是首次直接探测到球状星团中恒星质量黑洞的引力效应

这一发现有助于理解球状星团的形成以及黑洞和二元系统的演化 - 在理解引力波源的背景下至关重要

“论文的PDF副本:球状星团NGC中一个独立的恒星质量黑洞候选者3201资料来源:欧洲南方天文台Benjamin Giesers