天文學家在研究一顆逃逸的恆星時發現了一個線索,直指與黑洞有關的最怪異的一個謎團:中等大小的黑洞到底在哪兒呢?
我們知道普通黑洞的品質高達太陽品質的100倍,而超級黑洞,它們的品質有超過太陽品質的100000倍。而在黑洞與超級黑洞的兩個品質等級之間,中等品質黑洞的存在卻充滿著謎團。
現在我們有了這個線索,並且它涉及另一個大家非常喜歡的宇宙現象,一顆流浪的星球。它在軌道上執行時被從銀河系這個大盤上踢出,到了星系際空間。
我們研究的這個物件叫做PG 1610+062,1986年它在銀河系的光暈裡被發現了。人們認為它是一個非常典型的暈族恆星,年老,膨脹並且重量是太陽品質的一半,已經過了恆星氫聚變的階段。並且這顆星球移動的速度非常快,幾乎快到可以逃離銀河系的地步了(但還沒有那麼快)。
2011年的觀察結果說,這顆星星的年紀其實一點也不大,甚至它還非常年輕,仍然在進行氫聚變。它的重量是太陽品質的十倍,比人們之前認為的重多了。換句話說,它是一顆B型主序星。在2015年,這顆星星被重新定義了。
1988年的模擬模擬中描述了一個希爾斯機制。它憑藉模擬一個三體系統的相互影響,三體包括著一個超級黑洞和一個雙星系統,模擬顯示這個三體系統可以將雙星的其中一個踢射出去並且加速到超高速。具體過程是黑洞會捕獲雙星的其中一顆並將另一顆踢出太空。
大家原本以為這是唯一用來產生超高速主序星的機制,所以PG 1610+062的軌道原本被認為是這個過程的結果。人們認為造成這個結果的黑洞是人馬座A*,一個位於我們銀河系核心位置的超級黑洞。
但是隨著之後蓋亞天文資料的釋出,我們得到了銀河系至今最精確的三維地圖。這份地圖表明PG 1610+062並不在天文學家原先所想的位置,而是在更遠的地方。
因此,在德國,亞歷山大大學的安德烈 斯埃爾根領導的一個由國際天文學家組成的隊伍決定仔細研究這個課題。他們使用凱特天文臺的光譜儀和電子成像器來嘗試分析這個星球的化學成分,以及一些限制下的自轉速度和徑向速度(即相對於觀察者,也就是我們,的速度)
他們光譜學上的分析表明了PG 1610+062是一個富含金屬的星球,由於年老的星球金屬含量非常少,這也確認了它確實非常年輕。
但他們也發現,它的運動速度說明它並不是從銀河系的中心出發的。研究組追蹤它的出生地直到人馬座旋臂。他們認為PG 1610+062是從那兒以大約550千米每秒的速度被噴射出來的。
這也是一個耐人尋味的事情,因為超高速星體的速度普遍超過每秒1000千米,這意味著它是一顆高速星體,而不是一顆超高速星體。
一顆從銀河中心出發,速度為每秒1700千米超高速星體今年早些時候被發現了,因此我們明白了人馬座 A*彈射的恆星比每秒550公里快多了。
要使星球被彈射出去確實還有另外的辦法。緊密聯絡的星團中存在的引力的互動影響,或者雙星系統中存在著一顆超新星,但這些情況都不能產生如此的高速。尤其PG 1610+062還是朝著銀河旋轉的反方向運動的。
這就是最終我們如何回到那個黑洞謎團。這個PG 1610+062特別的速度呢,有可能就是因為被一個神出鬼沒的中等品質黑洞從它原來的地方趕走的
“直截了當地解釋呢,這是與超重星的近距離相遇或中等品質黑洞導致的”專家們在論文上寫到。
“而那些強力的動態干擾發生的概率不是那麼地大,因為我們超重干擾者們的實際數量和他們所處的星群的環境是非常多變,難以確定的”
從主星序中高速逃離的星球只有極少數被我們了解。關於PG 1610+062的研究為找到更多這樣的星球提供了很多的參考。找到這樣的星球,我們就可能找到中等品質的黑洞。就算找不到黑洞,沒準也能發現其他的一些有趣的事情。
參考資料1.WJ百科全書
2.天文學名詞
3. sciencealert-隱市- MICHELLE STARR