黑洞成群地围绕着银河系

银河系中心存在黑洞群的第一个证据…
2018年4月10日

采访

查尔斯·海利博士,哥伦比亚大学哥伦比亚天体物理实验室,

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本周,科学家首次为一个存在了几十年的理论提供了证据,该理论认为在我们的星系中心有一群黑洞。我们知道银河系中央有一个超大质量的黑洞,但人们从理论上推断,在它周围还有成千上万个黑洞。但是,尽管经过数十年的搜寻,还是没有任何证据。直到现在。通过检查我们银河系的x射线辐射,一组科学家已经确定了他们认为是12个较小的黑洞,这可能是这个巨大群体存在的第一个证据。伊兹·克拉克从纽约哥伦比亚大学的天体物理学家查克·海利那里听到了更多的消息。

查克-我们所做的是我们发现了十几个系统有一个黑洞围绕着一颗正常的恒星。这样一个系统发出的x射线我们实际上可以用望远镜探测到这12个系统是冰山的一角它们与理论学家预测的黑洞相对应。事实上,当我们从我们看到的少数几个,从这十几个到我们相信的实际数量,我们得到的结果与理论学家预测的10000个黑洞非常相似。

伊兹:所以人们一直预测这些较小的黑洞会在那里,直到现在你才发现了第一批?

恰克-没错。我们通过对银河系中心发出x射线的所有不同来源进行分类,筛选出无趣的物体,并试图将注意力集中在这些真正吸引人的物体上,这些物体是围绕着一颗恒星运行的黑洞。

伊兹-你怎么能看到这些?

Chuck——黑洞被称为“黑”是有很好的理由的;它们很难被看到。事实上,黑洞不会做太多让我们探测到它们的事情。当他们独自坐着的时候,他们吃的是气体和灰尘;这是它们的食物,但它们不太擅长将燃料转化成我们能看到的x射线。但当黑洞捕获了一颗经过它的普通恒星时,恒星会在黑洞周围以旋转的形式释放气体,我们称之为吸积盘,这些吸积盘非常擅长发射x射线。所以我们寻找这些黑洞,正常的恒星系统,我们看到来自气体的x射线,这些气体在黑洞周围发光,旋转并落入黑洞。

伊兹-所以你实际上看不到黑洞本身,但你可以看到这种x射线的喷射,这表明它们在那里?

恰克-完全正确。我们找不到这些孤独的黑洞,但如果我们足够幸运地找到这12个有伴星的黑洞,那么它们就会发出x射线信号,我们就可以探测到它们,并将它们识别为黑洞系统。

伊兹-这有多难?

恰克-这其实很难做到。这些数量巨大的黑洞都挤在银河系中心大约6光年宽的区域里。在这个区域不仅有大量的黑洞,还有许多其他类型的宇宙源发射x射线。此外,银河系中心有大量的气体和尘埃;气体和尘埃非常热,当温度达到1000万度以上时,它们往往会发射x射线。我们称之为黑洞双星系统。它只是一个围绕一颗正常恒星运行的黑洞,基本上隐藏在人们的视线中。它们混合在人群中,发出这些x射线我们必须把它们从所有其他可以发出x射线的源中分离出来。

伊兹-天哪!那么你怎样才能准确地找到你想要找到的呢?

查克-事实证明,有伴星的黑洞发射的x射线,平均来说,不像大多数其他物体发射的x射线那么有能量,我们会把它们与黑洞系统混淆,我喜欢用一个类比,就是可分光。我们都知道,蓝光通常意味着温度更高,红光意味着温度更低,事实上,当我们观察这些x射线发射源时,这个类比是非常准确的。我们一直在寻找红色的物体也就是黑洞系统,并试图筛选出蓝色的物体或较热的物体,它们是无趣的x射线源。

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