黑洞中的“小個子”- 科學家發現有史以來最小的黑洞

黑洞中的“小個子”- 科學家發現有史以來最小的黑洞

黑洞的大小有所不同,從比太陽重幾倍的適中的大小到在銀河系中心的超大質量怪物。但是現在,俄亥俄州立大學的研究人員聲稱發現了有史以來最小的黑洞,這可能代表了一種全新的物體。

長期以來,黑洞只被認為有兩個大小範圍。有恆星質量的黑洞,其質量是太陽質量的五倍至三十倍。另一類是超大質量的黑洞,潛伏在星系的中心,質量為幾百萬個太陽。

但這似乎無法勾勒出完整的圖譜。最明顯的差距在於中間部分,從30倍躍升至100萬倍太陽質量,跨度很大。中等質量的黑洞被認為填補了這一質量空白,其質量介於100至10,000個太陽之間。這些中量級黑洞存在的證據開始增多。

在規模最大的問題上,有人爭辯說應該創造出一類新的“ 超大質量黑洞 ”,以描述質量超過100億個太陽的黑洞。

但是在低端也有另一個差距。當恆星在自身的重力作用下坍塌時,它們會形成黑洞或密集的高能中子星。極限似乎在2.1太陽質量附近 –如果恆星小於該質量,它會坍塌成中子星,但超過該極限,它將變成黑洞。那麼問題是:在大約2.1到5個太陽質量之間的所有黑洞在哪裡?

這項新研究的研究人員著手調查該範圍內是否確實存在黑洞。為此,他們梳理了阿帕奇波因特(Apache Point)天文臺星系演化實驗(APOGEE)收集的數據,該實驗測量恆星的光譜。

該團隊正在尋找那些恆星發出的光線變化,這些變化可能表明它們正在繞著一個看不見的物體運行。在目錄中的100,000顆恆星中,研究人員專注於200顆特別有趣的恆星。接下來,他們從“全天自動超新星搜索項目”(All-Sky Automated Survey for Supernovae)中為每顆恆星編譯了數千張圖像。

從所有這些恆星中,他們選定了一個目標星 - 一顆巨大的紅色恆星,即2MASS J05215658 + 4359220,似乎正在繞著某一物體旋轉。經過進一步檢查,研究小組計算出了可能存在著一個3.3倍太陽質量的黑洞。

“我們在這裡所做的是找到一種新的搜索黑洞的方法,但是我們也有可能確定了天文學家以前不知道的新型低質量黑洞中的第一個。”研究的主要作者Todd Thompson說。“大量的事物告訴我們它們的形成和演化,也告訴我們它們的性質。”

該研究發表在《科學》雜誌上。


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