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模拟结果表明,银河系中超过 90% 的恒星质量黑洞都是孤独者——没有伴星的孤立天

模拟结果表明,银河系中超过 90% 的恒星质量黑洞都是孤独者——没有伴星的孤立天体——这使得绝大多数黑洞对当前的探测方法来说基本上是隐形的。

关键发现由 Flatiron 研究所的 Tom Wagg 领导的研究人员对银河系的历史进行了详细模拟。他们模拟了恒星在数十亿年中的形成、演化和死亡过程,包括产生黑洞的超新星爆炸以及这些爆炸可能赋予的强大“踢力”。

结果表明:银河系中约 91% 的恒星质量黑洞目前处于孤立状态。大约 3% 的黑洞受到了足够强的踢力,完全逃离了银河系。仅有少量剩余部分存在于双星系统中(这些是天文学家迄今几乎专属探测到的那些)。

由于黑洞不发射光,孤立的黑洞极难发现。我们通常仅通过它们对伴星的引力效应来探测它们(例如,通过观察恒星被拉扯或加热)。没有伴星的情况下,它们几乎不留下任何可观测痕迹。

为什么重要我们迄今研究过的黑洞是一个有偏见的、不完整的样本。模拟结果暗示了一个大型“隐藏种群”,它一直缺失于我们对黑洞形成和演化过程的认知中。这会影响恒星死亡模型、银河系中黑洞分布,甚至整体存在数量的估算。

展望未来该团队提供了这些孤立黑洞的位置、速度和数量预测。即将到来的观测——特别是来自罗曼太空望远镜、下一次盖亚数据发布以及各种光谱巡天——可能通过更微妙的方法揭示其中一些,例如引力微透镜效应(黑洞的引力短暂弯曲并增强背景恒星的光芒)。

简而言之,银河系的黑洞种群可能远比我们能够观测到的双星系统更孤独——而且在其孤立形式中数量远为众多。承包笑点碎碎念