天文学家可能发现一个自由漂浮的“黑暗”黑洞 - {$web_name} 它们会留下一个黑洞

天文学家或许察觉一个自由漂浮的“黑暗”黑洞
（神秘的地球uux.cn报导）据cnBeta：当大品质恒星走到生命的尽头并在超新星中爆炸时，它们会留下一个黑洞。据估计，大约每一千颗恒星中就有一颗大到足以诞生一个黑洞。银河系估计有1000亿至4000亿颗恒星，全部银河系或许有众多的一文读懂联机合作解读黑洞。但是，黑洞的性质确定了它们很难被探测到，尤其是当它们是孤立的。
毕竟，黑洞具有如此强大的引力，光线无法逃脱，所以天文学家通常经由它们对其他天体的引力作用或它们吞噬的周围物质形成的辐射来探测它们。假如没有附近的天体或吸积物质，全部银河系或许有数以亿计的黑洞，但天文学家基础上看不到它们。
假如像天文学家觉得的那样，大型恒星的死亡会留下黑洞，那么应该有数以亿计的黑洞散布在银河系中。难题是夏季预测续集计划，知情人透露内情，孤立的黑洞是看不见的。
如今，一个由加州大学伯克利分校天文学家领导的团队首次察觉了或许是一个自由漂浮的黑洞，他们观察到一颗较远的恒星因其光线被该天体的强引力场扭曲而变亮--所谓的引力微透镜。
由探究生Casey Lam和加州大学伯克利分校天文学副教授Jessica Lu领导的团队估计，这个看不见的紧凑天体的品质是太阳的1.6到4.4倍。由于天文学家觉得，死亡恒星的残余物必须重于2.2个太阳品质，才能坍缩成黑洞，所以加州大学伯克利分校的探究人员提醒说，这个天体或许是一颗中子星，而不是黑洞。中子星也是密集的、高度紧凑的天体，但它们的重力被内部的中子压力所平衡，从而防止进一步坍缩成黑洞。
不管是黑洞还是中子星，这个天体都是第一个被察觉的黑暗恒星残骸--恒星 “幽灵”--在银河系中游荡，没有与另一颗恒星配对。一览英伟达
“这是第一个用引力微透镜察觉的自由漂浮的黑洞或中子星，”Lu说。“经由微透镜，我们能够探测这些寂寞的、紧凑的天体。我觉得我们已然为这些黑暗的天体开启了一扇新的窗口，这些天体是无法用其他方式目睹的。”
确定银河系中有多少这些紧凑的天体，将有助于天文学家知晓恒星的演变--尤其是它们是如何死亡的--以及我们的银河系，或许还能揭示出是否有任何看不见的黑洞是原始黑洞，一些宇宙学家觉得这些黑洞是在大爆炸期间众多形成的。
Lam、Lu和他们的海外团队的确认已然被接纳发表在《天体物理学杂志通讯》上。该确认含有另外四个微透镜事情，该团队觉得这些事情不是由黑洞引发的，尽管其中两个或许是由白矮星或中子星引发的。探究小组还得出结论，银河系中的黑洞数量或许是2亿个--与大多数理论家预测的差不多。
一样的成年人的友情：清醒自律知进退资料，各异的结论
值得注意的是，来自巴尔的摩太空望远镜科学探究所（STScI）的一个比拼团队确认了同一个微透镜事情，并声称这个紧凑天体的品质更接近于7.1个太阳品质，无可风波地是一个黑洞。由Kailash Sahu领导的STSCI团队的一篇刻画该确认的论文已被接纳在《天体物理学杂志》上发表。
两个小组都使用了一样的资料：对远方恒星在被超紧凑天体扭曲或 “透镜”时亮度的光度测量，以及对远方恒星在天空中的位置由于透镜天体的引力扭曲而形成的移动的天体测量。测光资料来自两个微透镜调研：光学引力透镜评测（OGLE），它使用了华沙大学在智利的一台1.3米的望远镜，以及天体物理学中的微透镜观测（MOA）评测，它部署在大阪大学在新西兰的一台1.8米的望远镜上。天体测量资料来自NASA的哈勃太空望远镜。STScI负责治理该望远镜的科学项目，并开展其科学操控。
由于两次微光调研都捕捉到了同一个天体，所以它有两个名字：MOA-2011-BLG-191和OGLE-2011-BLG-0462，简称为OB110462。
尽管像这样的调研每年在银河系察觉大约2000颗因微透镜而变亮的恒星，但天体测量资料的加入使得这两个团队能够确定这个紧凑天体的品质以及它与地球的距离。由加州大学伯克利分校领导的小组估计，它位于2280至6260光年之外，在银河系中心的方向，靠近环绕银河系中心大品质黑洞的大凸起。
STScI小组估计，它位于大约5153光年之外。
“大海捞针”
2020年，当STSCI团队初步断定哈勃观测到的五个微透镜事情--所有这些事情都持续了100多天，所以或许是黑洞--或许毕竟不是由紧凑型天体引发的之后，Lu和Lam首次对该天体形成了兴趣。
自2008年以来一直在寻找自由漂浮的黑洞的Lu觉得，这些资料将合作她更好地估计它们在银河系中的丰度，粗略估计在1000万到10亿之间。到当下为止，恒星大小的黑洞只身为双星操控系统的一若干被察觉。双星中的黑洞可以从X射线中目睹，当恒星中的物质落到黑洞上时形成，或者经由最近的引力波探测器目睹，这些探测器对两个或多个黑洞的合并很敏感。但是这些事情是少见的。
“Casey 和我目睹这些资料，我们相当感兴趣。我们说，‘哇，没有黑洞。这是令人惊讶的，’尽管应该有，”Lu说。“于是，我们着手探究这些资料。假如资料中真的没有黑洞，那么这就不符合我们有关银河系中应该有多少黑洞的模型。我们对黑洞的理解必须有所改变--要么是它们的数量，要么是它们运动的速度，要么是它们的品质。”
当Lam确认这五个微透镜事情的光度和天体测量学时，她惊讶地察觉其中一个OB110462具有紧凑天体的特征。透镜物体看起来很暗，所以不是一颗恒星；恒星的变亮持续了很长时间，将近300天；背景恒星位置的扭曲也是持久的。
Lam说，透镜事情的长度是首要线索。在2020年，她表明检索黑洞微透镜的最佳方式是寻找相当长的事情。她说，只有1%的可探测到的微透镜事情或许来自黑洞，所以寻找所有的事情就像“大海捞针”。但是，Lam计算出，大约40%的持续时间超过120天的微光事情有或许是黑洞。
Lam说：“增亮事情持续多长时间，暗示了弯曲背景恒星光线的前景透镜的品质有多大。长事情更或许是由于黑洞导致的。可是，这并不是一种保证，由于增亮事情的持续时间不只取决于前景透镜的品质如何，并且还取决于前景透镜和背景恒星相对运动的速度如何。但是，经由另外获得背景星的表面位置的测量，我们可以证实前景透镜是否真的是一个黑洞。”
据Lu说，OB110462对背景星的光的引力作用是惊人的长。这颗恒星花了大约一年时间变亮到2011年的峰值，然后又花了大约一年时间变暗回到正常状态。
更多的资料将确认出黑洞和中子星
以便证实OB110462是由一个超级紧凑的天体引发的，Lu和Lam请求从哈勃获得更多的天体测量资料，其中一些资料于上一年10月到达。这些新资料显示，在事情发生10年后，由于透镜的引力场而导致的恒星位置转变依然可以观察到。对该微透镜的进一步哈勃观测暂定于2022年秋季开展。
对新资料的确认证实，OB110462或许是一个黑洞或中子星。
Lu和Lam怀疑，两个小组的各异结论是由于天体测量和光度测量资料对前景和背景天体的相对运动有各异的测量。两个小组的天体测量确认也有各异。加州大学伯克利分校领导的团队觉得，当下还无法确认该天体是黑洞还是中子星，但他们期盼在前方经由更多的哈勃资料和改进的确认来解决这一差异。
“尽管我们很想说它是一个明确的黑洞，但我们必须报表所有允许的解决计划。这既含有品质较低的黑洞，乃至或许含有一颗中子星，”Lu说。
“假如你不能相信光的曲线，亮度，那么这说明了一些重大的难题。假如你不相信位置与时间的关系，那就说明了一些重大的事情，”Lam说。“所以，假如其中一个是失误的，我们必须知晓缘由。或者另一种或许性是，我们在两组资料中测量的东西都是正确的，但我们的模型是不正确的。测光和天体测量资料形成于同一个物理过程，这意味着亮度和位置必须相互一致。所以，那里缺少一些东西。”
两个团队还估算了超紧凑透镜天体的速度。Lu/Lam团队察觉了一个相对平静的速度，不到30公里/秒。STScI团队察觉了一个异常大的速度，即45公里/秒，它将此阐释为所谓的黑洞从形成它的超新星中得到了额外的刺激。Lu阐释说，她的团队对低速度的估计有或许扶持一个新的理论，即黑洞不是超新星的结局--这是今日的主流假设--而是来自失利的超新星。