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孤獨在銀河系遊蕩!沒有伴星、首件孤立黑洞獲證實

美歐合作的研究團隊經過3年的驗證,確認一個多年前發現的銀河系黑洞,確實是沒有伴星、獨自在銀河系中遊蕩的孤立黑洞。這也是天文學界首次證實孤立黑洞的存在。

根據《科學新聞(Science News)》、Phys.org網站17、18日報導,美國「太空望遠鏡科學研究所(STScl)」與蘇格蘭聖安德魯斯大學系外行星科學中心,以及歐洲南方天文台(ESO)合作的這項研究,在《天文物理學期刊(The Astrophysical Journal)》發表,確認該團隊之前發表的「暗天體」OGLE-2011-BLG-0462/MOA-2011-BLG-191,確實是孤立黑洞。STScl天文學家薩胡(Kailash Sahu)說,「這是目前為止的唯一一個」。

此前已知的恆星級質量黑洞均有伴星,天文學家可透過觀察伴星受引力影響產生的光譜變化或運動軌跡,來發現黑洞。孤立黑洞缺乏伴星,難以被探測,這次之所以能發現,是因小尺度微重力透鏡效應:黑洞短暫通過一顆遙遠、非伴星的恆星前方,強大引力放大後者光線,並改變其在天空中的位置。

研究團隊最初在2011年7月觀察到該次微重力透鏡事件,利用哈伯太空望遠鏡從2011年到2017年間,精確測量背景恆星位置變化,並於2022年發表報告,指出這個距離地球約5000光年、位於人馬座的天體,很有可能是孤立黑洞。不過當年隨即遭另一個研究團隊質疑,該天體可能是中子星。

該團隊後續的研究,除了利用哈伯,還加上歐洲太空總署的「蓋亞(Gaia)」衛星數據,進一步精確計算出,這個天體質量約太陽的7倍,已遠超過中子星質量範圍,排除了是中子星的可能性,唯一合理的解釋便是黑洞。

薩胡指出,這次計算誤差為0.8個太陽質量,「不確定性是之前的一半」。值得一提的是,原本持懷疑態度的另一研究團隊,2023年也修正其判斷,認同該天體為黑洞。

這個孤立黑洞所在位置,比2萬7000光年外的人馬座A星超大質量黑洞(Sagittarius A*),離地球近得多。銀河系中心存在大量恆星,是尋找孤立黑洞的理想獵場。研究團隊希望,紅外線望遠鏡「羅曼太空望遠鏡(Nancy Grace Roman Space Telescope)」2027年升空後,能夠探測到更多這類黑洞。自由時報0419

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