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MUSE仪器揭示隐藏在星团NGC3201中的黑洞

发布时间:2018-05-14    点击量:13

这位艺术家的印象显示了这颗恒星和它那庞大但隐形的黑洞伴侣在球状星团的丰富心脏中的样子。信贷:ESO / L。至Calçada

在智利的超大望远镜上使用ESO MUSE仪器的天文学家发现NGC 3201星系中有一颗行星非常奇怪。它似乎围绕着一个看不见的黑洞,其质量约为太阳质量的四倍,这是第一个在球状星团中发现的非恒星质量黑洞,而第一颗是通过直接检测其引力而发现的。这一重要发现影响我们对这些星团形成的理解,黑洞以及引力波事件的起源。

球状星团是大多数星系的成千上万恒星的巨大球体。它们是宇宙中已知最古老的恒星系统之一,可以追溯到星系生长和演化的开始。目前已知有超过150种属于银河系。

目前已经在智利的ESO超大望远镜上使用MUSE仪器研究了一个名为NGC 3201并位于Vela南部星座(The Sails)的特定星团。一个由国际天文学家组成的团队发现,NGC 3201的其中一颗恒星行为非常奇怪 - 它以每小时几十万公里的速度向前和向后飞行,每167天重复一次。

主要作者Benjamin Giesers(德国哥廷根大学Georg-August-UniversitätGöttingen,德国)对这颗恒星的行为很感兴趣:“它的轨道是完全看不见的,它的质量超过了太阳的四倍 - 这可能只是一个黑洞!第一个通过直接观察它的引力在球状星团中找到。“

黑洞和球状星团之间的关系是一个重要而神秘的关系。由于它们的质量大,年代久远,这些星团被认为产生了大量的恒星质量黑洞 - 这些黑洞是由它们中的巨大恒星在恒星群的长寿命中爆炸和塌陷而产生的。

ESO的MUSE仪器为天文学家提供了一种独特的能力,可以同时测量数千颗恒星的运动。有了这个新发现,该团队首次能够在球状星团的中心发现一个无活性的黑洞 - 这个黑洞目前并不是吞咽物质,并且没有被发光的气体盘围绕。他们可以通过一颗被巨大引力牵引的恒星的运动来估计黑洞的质量。

从它观测到的特性来看,这颗恒星的质量约为我们太阳质量的0.8倍,而它的神秘物质的质量约为太阳质量的4.36倍 - 几乎肯定是一个黑洞。

https://www.eso.org/public/videos/eso1802c/
em这位艺术家的印象显示了这颗恒星及其巨大而隐形的黑洞伴侣如何看起来,因为它们在球状恒星群的丰富心脏中彼此绕行。信贷:ESO / L。至Calçada/ spaceengine.org< / EM>

最近对球状星团中的无线电和X射线源的检测,以及2016年对由两颗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在球状星团中可能更常见比以前的想法。

Giesers总结说:“直到最近,人们认为几乎所有的黑洞在很短的时间内都会从球状星团中消失,并且这种系统应该不存在!但显然情况并非如此 - 我们的发现是首次直接检测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进制系统的演变 - 这对于理解引力波源而言至关重要。“

PDF文件副本:球状星团NGC 3201中的一个分离的恒星质量黑洞候选者

来源:欧洲南方天文台Benjamin Giesers

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