發現新型態史上最小黑洞 紅色大恆星繞着它轉!

▲今年4月發現的黑洞Powehi。(圖/取自EHT collaboration)

實習記者周依儒綜合報導

美國俄亥俄州立大學(The Ohio State University,簡稱OSU)天文學教授陶德(Todd Thompson)日前在《科學雜誌撰文指出,他的團隊發現了一顆紅色恆星繞着一個不知名的天體運行,在經過深入研究後才知道,原來是一顆史上最小的黑洞!

陶德表示,過去的天文學家都比較關注在大的黑洞上,因此經常忽略質量較小的黑洞,這種選擇性的研究和觀測方式,就像是隻對特定族羣進行人口普查一樣,可能會造成人類無法完全瞭解黑洞。

陶德說,「人類都想了解超新星、超大黑洞的爆炸和大質量恆星裡有哪些元素,如果我們能夠研究出新的黑洞種類,就能知道有哪些恆星、黑洞和中子星會爆炸,又有哪些是不會的,這開闢了一個新的研究領域。」

陶德和他的團隊在此次研究中發現了一個聯星系統(指在空間中的兩個天體彼此間有引力上的交互作用存在,所以繞着共同的質心運轉),裡面有一顆紅色的巨大恆星繞着其他天體運行,但它的運行軌道現知的黑洞還小。

因此他們透過光譜儀和其他數據計算後,發現這個天體就是一個低質量的恆星黑洞。進而又發現此黑洞質量是太陽的3.3倍,比之前發現太陽的3.8倍最小黑洞質量還低,可能是一種新型態的黑洞。

許多人說黑洞的誕生始於恆星的死亡,當恆星燃料耗盡爆炸後,質量大的恆星會坍縮成白矮星,而質量更大的恆星則會則會坍縮成中子星或黑洞。但由於這種黑洞的質量跟恆星很像,因此也被稱爲「恆星質量黑洞」。此外,黑洞也能造成新恆星的誕生,當一羣新的恆星羣形成時,質量最大的那顆恆星會最快爆炸死亡成爲黑洞,而爆炸中產生能量則會製造出許多塵埃氣體,就會有新的恆星不斷誕生,這個模式也會不停循環

大部分對黑洞的認知就是像吸塵器,會在外太空到處轉把東西吸進去,但其實黑洞只是質量大、密度高,因此引力極強,被吸進去的物質都沒辦法逃出。不過在1964年時,科學家發現有光從黑洞周圍射出來,並將它們稱爲「X射線」。之後科學家表示,黑洞的周圍稱爲「吸積盤」,離黑洞本身還有一點距離,因此可以發出X射線。

另外天文學家對黑洞的研究歷史非常長,但直到今年4月才首次對黑洞進行直接觀測並拍攝,而他們也將拍到的照片取名爲「Powehi」,是夏威夷語,意指「無窮創造的深美源頭」。

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