天文|黑洞也可以群居 球状星团中心积聚着许多的黑洞( 二 )


然而 , 这需要对星团中的星体非常精准的观测测量 , 并且目前为止都是不切实际的 。 有两位天文学家曾经接受过这项任务 。 他们观察NGC6397 , 天坛星的球状星团 , 这是距离地球第二近的球状星团 , 在距离地球7800光年之外 , 因此星体的运动更容易观测 。 它非常放松 , 天文学家用这个奇怪的术语来描述星团中的星体 , 它们有很长的时间、很多的机会与彼此相互作用 , 这么大量的星体会向其中心坍落 。 他们通过哈勃空间望远镜、盖亚空间望远镜和非常大的望远镜来观察这些星体是如何移动 , 并计算它们的轨迹 。

天文|黑洞也可以群居 球状星团中心积聚着许多的黑洞
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然后它们在计算机上运行了多个数学模型来看如果在NGC6397中有一个中等质量黑洞的话轨道是什么样的 , 并与有一团黑洞进行对比 。
他们发现这其中非常可能有一个中等质量黑洞 , 质量大概是500到650倍太阳的质量 。 然而他们的轨道计算数据可以印证这一结论 , 但是实际来说这是不太可能的 , 当黑洞融合成一个大黑洞时他们会以引力波的形式爆炸出一股能量 。 这会像球拍一样给将要产生的黑洞一个助力 , 给它非常大的速度 。 他们发现任何质量小于1000倍太阳质量的物体都会吸收足够的能量然后完全离开这个星团 。
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球状星团NGC6397(左)放大后的其中心大量的黑洞的照片(右)
这就留下了一大群暗天体 , 使恒星按照现在的轨道运行 。 他们的模型表明 , 这是一个更好的拟合 。 他们发现 , 大约1-2%的质量相当于星团总质量的1-2%-相当于太阳质量的1000-2000倍-散布在大约半光年的球形体积上 , 可以解释他们在星团恒星中看到的轨道模型 。
这完全符合 , 距离太阳最近的星体是半人马星座阿尔法 , 距离我们大概有4.37光年 , 但是在相同的体积内球状核心可以有上千颗恒星 。
他们预测一半的天体都会是恒星质量的黑洞 , 剩下的天体中五分之四是白矮星 , 五分之一是中子星 。

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这会使NGC6397成为恒星的坟墓 , 它们前身的灵魂仍然在核心中游荡 。
非常可能这是许多球状星团的代表 , 但是这需要进一步的观察来确认 。 并且这给我们留下一个奇怪的问题:我们知道中等质量黑洞应该存在 , 没有真正的理由认为它们不存在 , 但是目前的结果是找到他们非常困难 。

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