罕见黑洞“三体”系统发现

发布时间:2024-12-24 00:20:00 来源: sp20241224

原标题:罕见黑洞“三体”系统发现

  科技日报讯 (记者张佳欣)据最新一期《自然》杂志发表的一项研究,美国麻省理工学院和加州理工学院物理学家报告称,他们观测到了一个黑洞“三体”系统。这一惊人的发现拓宽了人们对黑洞、黑洞所能容纳的天体以及黑洞形成方式的认知。

  通常出现的黑洞系统是双星系统,由一个黑洞和一个伴星,如恒星、密度更大的中子星或另一个黑洞组成,它们相互环绕旋转,在黑洞引力的作用下形成紧密的轨道“伴侣”。

  此次发现的“三体”系统名为“V404天鹅座”,原本被认为是一个低质量X射线双星系统(LMXB),距离地球约8000光年。其中心黑洞正在吞噬一颗每6.5天就会螺旋式靠近它的小恒星,这种配置与大多数双星系统相似。但令人惊讶的是,似乎还有第二颗恒星在围绕这个黑洞旋转,只不过距离要远得多。物理学家估计,这颗遥远的恒星距离黑洞的距离是地球距离太阳的3500倍,这也相当于冥王星距离太阳的100倍。这颗伴星每7万年绕黑洞旋转一周。因此,中心黑洞与两颗伴星通过引力产生“羁绊”,犹如“三重奏”。

  这个“三体”系统中的黑洞能对如此遥远的物体产生引力束缚,究竟是如何形成的呢?如果黑洞是由一颗典型的超新星形成,那么在剧烈的超新星爆发时,早就应该把外围恒星甩走了。

  研究人员通过模拟实验发现,该系统中的黑洞是通过一种更温和的“直接坍缩”过程形成的,即恒星简单地向内坍缩,在没有经过“最后的闪耀”的情况下形成黑洞。这种方式几乎不会干扰任何被较弱引力束缚着的遥远天体,也是能让该“三体”系统稳定存在的最简单方式。

  研究团队表示,这个“三体”系统有40亿年的历史,其中的黑洞可能是首个由这种较温和过程形成的黑洞。对于研究黑洞的演化来说,这一发现非常令人兴奋,它也引发了宇宙中是否存在更多“三体”系统的猜想。

(责编:杨曦、陈键)