黑洞中的“小个子”- 科学家发现有史以来最小的黑洞

黑洞中的“小个子”- 科学家发现有史以来最小的黑洞

黑洞的大小有所不同,从比太阳重几倍的适中的大小到在银河系中心的超大质量怪物。但是现在,俄亥俄州立大学的研究人员声称发现了有史以来最小的黑洞,这可能代表了一种全新的物体。

长期以来,黑洞只被认为有两个大小范围。有恒星质量的黑洞,其质量是太阳质量的五倍至三十倍。另一类是超大质量的黑洞,潜伏在星系的中心,质量为几百万个太阳。

但这似乎无法勾勒出完整的图谱。最明显的差距在于中间部分,从30倍跃升至100万倍太阳质量,跨度很大。中等质量的黑洞被认为填补了这一质量空白,其质量介于100至10,000个太阳之间。这些中量级黑洞存在的证据开始增多。

在规模最大的问题上,有人争辩说应该创造出一类新的“ 超大质量黑洞 ”,以描述质量超过100亿个太阳的黑洞。

但是在低端也有另一个差距。当恒星在自身的重力作用下坍塌时,它们会形成黑洞或密集的高能中子星。极限似乎在2.1太阳质量附近 –如果恒星小于该质量,它会坍塌成中子星,但超过该极限,它将变成黑洞。那么问题是:在大约2.1到5个太阳质量之间的所有黑洞在哪里?

这项新研究的研究人员着手调查该范围内是否确实存在黑洞。为此,他们梳理了阿帕奇波因特(Apache Point)天文台星系演化实验(APOGEE)收集的数据,该实验测量恒星的光谱。

该团队正在寻找那些恒星发出的光线变化,这些变化可能表明它们正在绕着一个看不见的物体运行。在目录中的100,000颗恒星中,研究人员专注于200颗特别有趣的恒星。接下来,他们从“全天自动超新星搜索项目”(All-Sky Automated Survey for Supernovae)中为每颗恒星编译了数千张图像。

从所有这些恒星中,他们选定了一个目标星 - 一颗巨大的红色恒星,即2MASS J05215658 + 4359220,似乎正在绕着某一物体旋转。经过进一步检查,研究小组计算出了可能存在着一个3.3倍太阳质量的黑洞。

“我们在这里所做的是找到一种新的搜索黑洞的方法,但是我们也有可能确定了天文学家以前不知道的新型低质量黑洞中的第一个。”研究的主要作者Todd Thompson说。“大量的事物告诉我们它们的形成和演化,也告诉我们它们的性质。”

该研究发表在《科学》杂志上。


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