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小蜜蜂

太阳系存在黑洞吗?离地球最近的黑洞有多远?



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按照这个标准,离我们最近的黑洞是麒麟座V616(A0620-00)。它距离太阳2800光年。这是一个双星系统,包含一个9-13倍太阳质量的黑暗致密天体(候选黑洞)和一个0.5倍太阳质量的恒星。

其次就是距离我们6100光年的天鹅座X-1了。这是人类发现的第一个黑洞。记得我小时候看的天文科普书上讲到黑洞的时候,天鹅座X-1是唯一的例子。下图中的红圈就是黑洞的大致位置。

这其实也是一个双星系统:一颗蓝超巨星(HDE 226868)和一个黑洞(X-1)在0.2天文单位的距离上联袂起舞,它们转动一周只需要5.6天。黑洞的质量约为太阳的15倍。

霍金曾经认为天鹅座X-1区域没有黑洞,为此他还和基普 索恩打赌。在天文观测提供了足够的数据之后,霍金认输了。索恩在他的书中写道,霍金趁他去俄罗斯的时候,闯入了他的办公室,找到了赌约,并在上面签了字。

再远一点的黑洞就是距离我们7800光年的天鹅座V404了。它同样是一个双星系统,包括一个质量略小于太阳的恒星和一个质量为太阳12倍的黑洞。下图是它在X波段上的照片。

看了上面三个黑洞,你也许已经注意到了,这些黑洞都位于双星系统中。这不意味着黑洞必须位于双星系统中,而是因为,双星系统中的黑洞是最容易发现的。

观察宇宙中的X射线源是目前发现恒星级黑洞的主要手段。当恒星与黑洞距离很近——在黑洞的希尔球内的时候,恒星的物质就会在黑洞的强大引力作用下,落入黑洞。这些物质会在黑洞外围形成一个吸积盘,并在吸积盘中相互碰撞摩擦。吸积盘的内侧温度可以达到上百万度,足以产生高强度的X射线,并且形成两道垂直于吸积盘的喷出流。

宇宙中肯定还存在大量没有伴星的黑洞。要观察到它们就十分困难了。如果我们走运的话,可能看到它们用引力扭曲背景星空,但是在大多数时候,它们都是默默潜伏在太空中的怪兽,等着有不走运的食物掉进嘴里。也许,就有这样的黑洞藏在距离我们几十光年甚至几光年的地方,而我们却一无所知。

不过,可以肯定的是,太阳系里是没有黑洞的。不然,在它巨大的引力作用下,我们的行星是不可能相安无事的运行在自己的轨道上的。

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