这个直播吧吞没了星星吗?

我们知道有几十个所谓的“stellar-mass”我们银河系中的直播吧。它们的重量通常是我们太阳的5到20倍。这个新的直播吧–在遥远的银河系旋臂中–是太阳的70倍。

闪亮的粉红色圆环的斜视图,中间有黑点,附近还有一个大型的蓝色日照星。

据一位研究直播吧的科学家称,最近发现的直播吧是通过使附近的恒星晃动而发现的,这很难与我们对这些暗宇宙物体的形成方式的理解相吻合。图片来自NAOC /中国科学院。

经过 罗伯托·索里亚(Roberto Soria), 中国科学院

约15,000 光年 在遥远的地方 螺旋臂 银河系,有一个 直播吧的重量大约是太阳的70倍.

直播吧似乎太大,无法成为单颗恒星坍塌的产物,这对我们关于直播吧如何形成的理论提出了质疑。

我们的团队由教授领导 刘继峰 中国科学院国家天文台的一个被称为神秘物体LB-1。

直播吧是正常现象吗?

天文学家估计,仅在我们的银河系中就有大约1亿个直播吧,这些直播吧是在过去130亿年中大量恒星坍塌时产生的。

它们中的大多数是不活跃的和不可见的。相对较少的人正在从环绕它们的轨道上的伴星吸收气体。这种气体以辐射的形式释放能量,我们可以通过望远镜(通常是X射线)看到这种辐射,通常伴随着风和喷流。

直到几年前,发现潜在直播吧的唯一方法是寻找来自类似亮点的X射线。

用这种方法已经确定并测量了我们银河系中大约两个直播吧。它们的大小不同,但重量都比太阳大五到二十倍。

我们通常假定这是银河系中所有直播吧种群的典型质量。但是,这可能是不正确的。活跃的直播吧可能无法代表整个人口。

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左侧的圆顶天文台,右侧的建筑物大小的倾斜望远镜外壳。

中国兴隆天文台的LAMOST望远镜发现了异常的直播吧。图片来自中国科学院。

新工具将旧观念带入生活

对于直播吧搜索,我们使用了另一种技术。

我们使用大天空区域多目标光纤光谱望远镜( 拉莫斯特 )在中国东北寻找在看不见的物体周围移动的明亮恒星。这使我们能够检测直播吧的引力效应,而不管是否有任何气体从恒星移动到其暗伴。

英国天文学家约翰·米歇尔(John Michell)于1783年提出了这项技术,当时他首次提出了暗色致密恒星的存在,该恒星在与正常恒星形成的双星系统中运行。

但是,只有随着近来大型望远镜的发展,这才成为实际可行的方法,它使天文学家能够一次监视数千颗恒星的运动。

约翰·米歇尔(John Michell,1724-1793年)是第一位预测存在光无法逃逸的紧凑恒星的科学家。 1783年,他解释了如何找到它们。图片来自伦敦皇家学会的《哲学交易》。

我们如何发现LB-1

LB-1是我们在LAMOST上搜索的第一个主要结果。我们看到一颗比太阳大八倍的恒星,绕着一颗黑暗的伴侣旋转,其重量约为太阳的70倍。每个轨道花了79天,而这对轨道彼此的距离大约是地球和太阳的1 1/2倍。

我们通过检测出恒星运动引起的光频率的微小变化来测量恒星的运动, 多普勒频移 当恒星在绕轨道运行的不同时间移向地球并远离地球时。

对于直播吧本身周围的氢气发出的微弱辉光,我们也进行了同样的处理。

它从哪里来的?

LB-1是如何形成的?它不太可能来自单个大质量恒星的坍塌:我们认为,任何大恒星在坍塌成直播吧之前都会通过恒星风损失更多质量。

一种可能是,两个较小的直播吧可能独立于两个恒星而形成,然后合并(或者它们可能仍在彼此绕行)。

另一个更合理的情况是,一个“普通”恒星直播吧被一颗巨大的伴星吞没了。然后,直播吧将吞噬大部分寄主恒星,就像毛毛虫内的黄蜂幼虫一样。

LB-1的发现与LIGO-Virgo引力波探测器的最新结果非常吻合,该探测器捕捉到了遥远星系中恒星直播吧碰撞时所引起的时空波动。

与这种碰撞有关的直播吧也比银河系中活跃的直播吧样本重得多(最多约50太阳质量)。我们直接看到LB-1,证明这些超重恒星直播吧也存在于我们的星系中。

点数组。小黄色,大紫色,顶部大蓝色。一个大的洋红色圆点。

中子星(黄色)重达1至2个太阳。从X射线辐射(紫色)中发现的直播吧的质量在5到20个太阳之间。从引力波检测到的碰撞直播吧每个重约50个太阳。从其轨道运动中检测到的LB-1的质量约为70。图片来自LIGO-Virgo / Frank Elavsky / Northwestern / Universita Statale Milano。

直播吧家族

天文学家仍在尝试量化直播吧在其整个大小范围内的分布。

重于1,000至100,000个太阳的直播吧(所谓的中等质量直播吧)可能位于小星系的心脏或大星团中。天基激光干涉仪太空天线( 丽莎 )引力波探测器(计划于2034年发射)将试图捕捉它们的碰撞。

在较大的星系和类星体的原子核中,直播吧的质量已经达到百万到数十亿太阳质量,这已经是众所周知的,但是它们的起源受到了积极的争论。要完全了解直播吧如何形成,生长和影响其环境,我们还有很长的路要走,但是我们正在快速进步。

罗伯托·索里亚(Roberto Soria)国家天文台教授 中国科学院

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底线:天文学家说,最近在银河系遥远的螺旋臂上发现了一个质量为70太阳质量的直播吧,这可能是一颗恒星从内到外的吞噬。

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