漂游的孤立黑洞

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1、漂游的孤立黑洞漂游的孤立黑洞解思深　　　　宇宙将永远的膨胀下去，还是停止膨胀或开始收缩，要由宇宙的平均质量密度决定。已观测到的宇宙质量的总和还不到阻止膨胀所需临界质量的1%，科学家认为尚有90%以上的物质没有被观测到。这些任何光学仪器无法观测的“暗物质”被李政道认为是当代科学的四大难题之一。　　　　在今年1月举行的美国天文学会第195次会议上，印第安纳州圣母大学的本内宣布：天文学家已经发现了两个在银河系漂游的具有恒星质量的孤立黑洞。　　　　本内说：“这一发现显示，黑洞是普通遍存在的，很多质量巨大的正常恒

2、星在它们生命终结时都演化成黑洞而不是中子星”。它们可能就是我们长期寻找的银河系中“暗物质”的一部分。这一发现显示，恒星质量黑洞的产生，不一定像传统的恒星理论认为的那样，需要一个双星系统的某种相互作用，巨大的孤立恒星坍塌后也可以产生黑洞。　　　　黑洞是不能被直接观测到的，只能通过间接的方法来认证。过去天文学家发现的恒星质量的黑洞都是围绕正常的恒星运动，它的存在是通过对其伴星产生的效应来确定的。而这两个孤立的黑洞则是使用微透镜探测技术，结合哈勃太空望远镜超凡的分辨能力，直接通过观察由它们极大的引力而引起的距

3、离更远的恒星的光线弯曲发现的。　　　　根据广义相对论原理，光线在引力场中会发生弯曲现象。当一个大质量的物体从远处背景的恒星前经过时，恒星的光线会发生弯曲，形成两个分离的恒星影像。不过对恒星质量的黑洞而言，弯曲的角度太小了，还不到哈勃望远镜分辨率的1／100，是无法观察到的。但这种弯曲作用就像一个强大的凸透镜，将光线会聚，使恒星影像变亮。这种被为引力微透镜事件的现象，就是微透镜探测技术的原理。　　　　天文学家对银河系中心进行了观测，那里恒星非常密集，增加了发现引力微透镜事件的机会。1996和1998年，位

4、于澳大利亚堪培拉的一台直径为米的望远镜发现了这种现象，另外直径为米和米的两台望远镜也随即对其进行了更精确的观测。这两个事件持续的时间是罕见的，分别达到800天和500天，这表明起透镜作用的物体有很大的质量。　　　　通过仔细分析可知，每一个起透镜作用的物体的质量约是太阳的6倍。如果假设它们是这个质量的普通恒星，那就应该比远处的背景恒星亮得多。而且这个质量也太大，不可能是白矮星或中子星，因此只有黑洞才是最合理的解释。　　　　1999年6月15日，哈勃望远镜清晰地识别了1996年的事件中被施加透镜作用的恒星，

5、并对事件发生后的亮度进行了精确测量。它拍摄的照片显示，被施加透镜作用的恒星交叠在一起，以至分辨率较低的地面望远镜无法将它们分开。同时哈勃望远镜还进一步对黑洞的质量做出了更精确的估计。　　　　1998年的事件更亮，天文学家通过地面望远镜就能够确定被施加透镜作用的星体的亮度，但还有待哈勃望远镜进一步确认。　　　　目前在银河系中心方向已经发现了300多个被认为是引力微透镜现象的事例。持续时间较长的可能是由于“透镜”质量非常巨大，或是由于“透镜”和光源之间的相对速度较慢引起的，但具体情况需要通过获得更多的信息后

6、才能确定。　　　　1996年的微透镜事件：从这两张地面望远镜对同一区域，在不同时间拍摄的照片上可以看到，方框中间的一颗恒星的亮度轻微地增加了。天文学家认为这是由于一个不可见的巨大物体，即一个6倍于太阳质量、在星际间漂浮的孤立黑洞，从恒星前经过而引起的。　　　　哈勃拍摄的照片：因为被观测的星场非常拥挤，以至被施加透镜作用的恒星摄像和其他星体混在了一起，地面望远镜无法精确测量微透镜事件发生前后恒星的亮度的变化，只能依靠哈勃望远镜。在上两张照片的同一区域，通过哈勃望远镜清晰地分辨出了被施加透镜作用的恒星，并得

7、到了它的真实亮度。　　《科学世界》