天文学家首次发现一个自由漂浮的黑洞

黑洞示意图。（Shutterstock）

通过哈勃望远镜，天文学家首次观测到一个游离黑洞。这个黑洞不固定存在于任何一个恒星系统，在太空中自由漂浮。

在此之前科学家观测到的黑洞都固定存在于一个宇宙区域内，比如超级黑洞一般位于一个星系的正中心;很多其它黑洞分别与恒星以引力的作用结合组成双体系统。科学家从理论推测应该存在自由移动的黑洞，而这次的观测数据第一次证明了这一点。

两个独立的研究组，一个是由美国太空望远镜科学研究所（Space Telescope Science Institute）引领的研究组，另一个是由加州大学伯克利分校（University of California at Berkeley）引领的研究组，都宣布了这项发现。他们的论文分别被《天体物理学杂志》（The Astrophysical Journal）和《天文物理期刊通讯》（The Astrophysical Journal Letters）接受并准备发表。

美国宇航局（NASA）称，哈勃太空望远镜长达六年的观测数据显示，这个黑洞距离地球大约5,000光年，位于银河系的人马座旋臂（Carina-Sagittarius）上。

研究者通过哈勃望远镜捕获了这个黑洞对周围空间所产生的引力透镜的效应。位于恒星和观测者之间的天体，会弯曲或放大远处的星光，这被称为引力透镜效应。对于这个黑洞来说，它扭曲了一颗位于银河系中间鼓起的核心区域、距离地球大约1.9万光年处的恒星的光芒。研究者称，这个物体对星光造成的透镜效应维持了270天，这是他们推测这个物体是黑洞的证据之一。

因为两个独立的研究组都发现了这个黑洞，所以它有两个代号：MOA-2011-BLG-191和OGLE-2011-BLG-0462。

NASA猜测，这个黑洞是一个20倍太阳质量的恒星发生超新星爆炸后的产物。由于爆炸的过程各个方向上的压力不对称，这个黑洞受到一个踢力，把自己从原来所在的系统中像一颗“炮弹”一样被弹射出去。

来自太空望远镜科学研究所那份研究的负责人凯拉什·萨胡（Kailash Sahu）告诉福布斯（Forbes）杂志，形成这个黑洞的前体恒星质量大约是太阳的20倍~25倍，是一个O型恒星。O型恒星燃烧的仍然是氢元素，质量最大可达太阳的90倍，亮度可达到太阳的百万倍。

萨胡说，这个黑洞的质量大约是太阳的7.1倍，它的事件视界（event horizon，即黑洞的边界）以内范围的直径大约是26英里。NASA估计这个黑洞运动的速度达到每小时10万英里。按照这样的速度，从地球到月球还不要3小时。

虽然这项观测通过引力透镜的方式只看到它出现一次，但是研究人员认为有可能对它进行追踪观测。萨胡说：“我们估计这个黑洞位于恒星系间高密度物质的地带。”它很可能在不断吸收这些恒星系间的物质，而这个过程会放射X射线和无线电波。因此通过X射线和射电波段的观测，有可能还会探测到这个黑洞，那些信息将会提供关于这个黑洞的更多线索。

萨胡还说，理论估计银河系内有100万~200万个游离黑洞，其中最近的黑洞距离地球至少80光年。