#1(颗恒星)+1(颗恒星)=1(个黑洞)#
伦敦大学学院和波茨坦大学研究人员的一项新研究表明,近邻星系中的两颗巨大且相互接触的恒星正在变成黑洞。它们最终会碰撞在一起,在时空结构中产生波。
研究人员发现,这两颗恒星位于一个叫做小麦哲伦云的近邻矮星系中,它们处于部分接触状态,彼此交换着物质,其中一颗恒星目前正以另一颗恒星为食。它们每3天围绕彼此运行一次,是迄今为止观测到的质量最大的相互接触的恒星(即相接双星)。这是我们迄今为止观测到的最大相接双星。更小、更亮、更热的那颗恒星是太阳质量的32倍,目前它的质量正在输给它的更大伴星,后者的质量是太阳的55倍。
将观测结果与双星演化的理论模型相比较,研究者们发现,在最适合的模型中,目前被喂食的那颗恒星将以它的伴星为食,并成为一个黑洞。
这些黑洞只需要几百万年的时间就能形成,但它们会围绕彼此运行数十亿年,然后它们会产生引力波——即时空结构中的涟漪——理论上可以用地球上的仪器探测到。
该研究的主要作者、博士生Matthew Rickard说:“这为我们提供了一个绝佳机会,让我们更多了解这些黑洞双星是如何形成的。”
天文学家今天看到的黑洞合并形成于数十亿年前,当时宇宙中铁和其他重元素含量较低。这些重元素的比例会随着宇宙年龄的增长而增加,导致黑洞合并的可能性降低——因为重元素比例较高的恒星有着更强的风,它们会更快地自我耗散。
小麦哲伦云距离地球约21万光年,由于自然界的一个“怪癖”,它的重金属丰度约为我们银河系的七分之一。也即是说,它“模仿”了宇宙遥远过去的状态。但与更古老、更遥远的星系不同,它足够接近,可以让天文学家测量单星和双星的属性。
谈到这两颗恒星的未来演化时,Rickard解释说:“它们将成为不得不相处大约300万年的‘糟糕邻居’。”相关研究已发表在Astronomy & Astrophysics上。
图为更小、更亮、更热的恒星(左)正在给它的更大伴星(右)输出质量。
来源:http://t.cn/A6pK1r6a
图源:http://t.cn/A6pK1r6S
