经过十年的磨砺,天文学家终于发现了第一个在太空“游荡”的孤立黑洞。
在过去的两天里,Nautre发布了这条消息,引起了天文学界的广泛关注。10年后,60多家科研机构参与了该项目,目标黑洞隐藏在下图中:

看完照片后,你找到黑洞在哪里了吗?
在2011年8月8日的照片中,左边的恒星突然变得非常明亮,然后变暗,此后再也没有变化。
是的,在箭头指示的位置,有一个黑洞。
也许你会想,既然它被称为黑洞,为什么它会在照片中变亮?此外,这个“孤立黑洞”是什么?
这必须提到黑洞的神奇作用。
引力透镜锁定黑洞
一般来说,黑洞是看不见的,因为光无法逃脱黑洞的引力。因此,研究人员通常通过与其他天体的相互作用来推断某处存在黑洞。
问题是,孤立黑洞周围没有相互作用的物体只能在宇宙中漫游,因此很难推断其位置。
然而,这次黑洞的神奇效果帮了大忙:
在距离黑洞一定距离处,通过两侧的光线将被引力场弯曲和聚集。
这种类似于太阳光通过凸透镜会聚的现象被称为引力透镜。

△资料来源:《自然》
根据模拟动画(如下图所示),当黑洞穿过明亮的背景时,背景中的天空会暂时产生扭曲、变亮和位置变化的外观。
然而,位置偏差非常小,仅相当于在纽约洛杉矶观察到的硬币宽度。
当孤立的黑洞漂走时,背景中的恒星或星系将恢复到原来的亮度和位置。

这与开头显示的恒星亮度变化非常相似。
事实上,在此之前,已经有很多关于引力透镜现象的发现记录。
例如,哈勃望远镜在2000年拍摄的照片中接下来的两个亮点就是其中之一。

△资料来源:NASA
然而,这里的引力透镜效应并没有增加亮度,而是呈现出一颗恒星“分裂”成两颗的错觉。

然而,即使观察到许多引力透镜现象,也不容易得出结论。
毕竟,还有其他高质量的物体(不一定是黑洞)可以产生类似的效果。
因此,来自巴尔的摩太空望远镜科学研究所的KailashSahu和其他团队成员逐渐排除了潜在因素。
根据引力透镜的持续时间和其他数据,最终判断这确实是一个孤立的黑洞。它的质量大约是太阳质量的7.1倍,距离地球5150光年。
相关结果的预印本也已在arXiv上发布。
还有一个疑问
除了孤立黑洞的质量和距离外,研究人员还确定其相对于我们的横向速度约为45km/s。
这似乎有点不寻常。因为它附近的一些恒星以10-30km/s的速度运动。
这表明,在黑洞诞生之初,也就是超新星爆发时,它可能受到了冲击,就像被一只脚“踢”出去一样。
这次意外的收获可能会让我们对超新星和黑洞的诞生有一个新的理解。
然而,其他研究人员对此有不同的看法。
Ilya和莫纳什大学的天文学家Mandel说,毕竟,黑洞的计算速度只是它在一个方向上的部分速度。不能说它的组合速度一定是“超速”。
但抛开这些问题的争论不谈,这项研究确实极大地鼓舞了天文学家,前方还有三个被怀疑是黑洞的物体等待确认。
随着这些问题的尘埃落定,我们将逐渐揭示孤立黑洞的起源和普遍性。