黑洞是宇宙中最为极端的天体,同时也是最能使人感到恐怖的天体,它以其巨大的质量、极大的引力,使得越过事件视界的天体全部坠落其中,甚至连光线都无法从中逃脱。也正因为如此,我们利用现有的观测手段,很难直接观测到黑洞的存在。
近年来,科学家们利用黑洞吞噬天体后释放的X射线,或者利用引力透镜法,或者观察恒星异常的运行轨迹等方式,印证了爱因斯坦广义相对论关于黑洞的推测,并且通过观测数据合成了第一幅黑洞图像。
正因为黑洞的强大的吞噬力量和“隐身”特征,在证实它们的存在之后,科学家们对我们所处银河系中存在多少黑洞、距离太阳系最近黑洞到底在哪里等问题,展开了更加深入的探索研究。
在2020年的时候,欧洲南方天文台的天文学家在这个方面取得了突破。研究人员利用智利拉西拉天文台的 MPG/ESO 2.2 米望远镜,在观察距离地球1000光年的一个双星系统HR 6819时,发现这两颗恒星的运行轨迹,并不是按照纯粹的双星引力作用(即围绕二者的共同质心)来呈现的,而是展现出不可预测的“杂乱无序”状态。
据此,科学家们认为,在这个双星系统中,隐藏着一个神秘的第三个天体,在排除多种可能之后,得出了结论,第三个天体就是一个黑洞,并且测算出了这个黑洞的质量,大约是太阳的4倍。
这个发现,在当时的天文界引发了热议,一方面,HR 6819中的黑洞,是我们在银河系中发现的首批恒星级质量黑洞之一。另一方面,这个黑洞也是截至目前距离地球最近的黑洞,一下子从以前的3000光年缩短至1000光年。由此所引发的“连锁效应”也是非常显著的,一个是对距离地球如此之“近”的黑洞,究竟对地球会产生什么样的影响?另外,通过观测,这个黑洞在与两个伴星相互影响时,会时不时地释放明亮的X射线,这为寻找银河系中其他类似“安静黑洞”提供了借鉴。
不过,后来事情出现了“反转”。在一项新的研究中,由比利时鲁汶大学的一个国际科学家团队,通过更加深入的观测和研究,反驳了之前关于HR 6819 中存在黑洞的结论。在2020年欧洲南方天文台研究人员提出1000光年外存在黑洞的观点同时,其实也有一些科学家认为,在一个双星系统中,如果一颗恒星正在剥离并吸收另一颗恒星的大部分质量,那么这个天体系统中,也会引发高强度宇宙射线爆发现象,并不一定代表这个系统中会存在着黑洞。
为了验证上述两种观点哪个正确,比利时鲁汶大学的研究团队,超初利用相对较小的望远镜来观测和收集相关信息,后来转用欧洲南方天文台的甚大望远镜和甚大望远镜干涉仪,进行更加精密的观测,得到的关于HR 6819图像要比之前更加清晰。通过较长时间的观测,图像中所反映的结果,在这个双恒星系统中,并没有第三个天体存在的迹象,这个结果从某种角度来说,大概率意味着HR 6819中存在黑洞的可能性几乎不存在。
之所以在HR 6819系统中,会时不时地爆发X射线,研究人员解释说,在一个仅存在双恒星的系统中,其中一颗恒星如果吸走了伴星的外围大气层后,也会激发出高强度的宇宙射线,比如伽马射线、X射线等情形的发生。而双恒星系统在运行时,由于距离也会发生相应变化,所以这种吞噬对方大气层的现象,并不会时刻都在发生,只有在特定的时机才会出现,所以对于观测来说比较困难,而且即使是连续性观测,也会呈现出中断的现象,这与黑洞吞噬恒星爆发的高能宇宙射线,在观测特征上有着根本性的差别。
至于我们为这个“反转”是感到庆幸还是失望,估计不同的人答案会不一样。有人感到庆幸是因为,距离地球最近的黑洞(1000光年)并不存在,对地球的威胁一下子减轻了,实际上这种庆幸是“多余”的,即使是黑洞距离地球1000光年,也不会对太阳系产生什么影响,毕竟太阳系的直径,满打满算也才2光年,1000光年太过于遥远了。
有人感到失望,更多的是基于对黑洞观测和认知的角度考虑的,距离地球越近的黑洞,我们观测和研究起来,也就会越容易和轻松。这种理解自然是有一定道理的,但是,别忘了,我们现有的观测和技术水平,对于深空探测来说还远远不够,现在所观测和掌握的银河系基本特征,与实际情况还有很大的不足,随着科学技术的不断发展,我们势必会发现越来越多的“极端天体”,对银河系和宇宙的认知也会不断深化,目前我们推测银河系内的黑洞有百万个之多,那么以后呢?随着技术发展,这个数值有可能进一步突破,说不定我们太阳系的外缘就有微级的黑洞,只是现在我们没有发现而已。
如果比利时的研究团队的结论是正确的话,对于黑洞的研究可能会失去“近水楼台”的机会,但是对于恒星系统的演化、超新星的形成和发展、双恒星系统的相互影响等等,则会创造一个绝佳的契机,您说是不是呢?