每28分钟环绕黑洞一周的神秘白矮星

 

 

如图所示，艺术家描绘一颗白矮星非常近地环绕杜鹃座47星团中的一个黑洞，每隔28分钟环绕黑洞运行一周。

 据美国宇航局网站报道，目前，天文学家发现一颗大约一个小时环绕黑洞运行两周的白矮星，这可能是迄今观测最紧密的“太空轨道舞会”。

天文学家使用美国宇航局钱德拉X射线天文台、核分光望远镜阵列(NuSTAR)和澳大利亚密集阵列望远镜(ATCA)进行观测，这颗白矮星位于球状星团“杜鹃座47”，杜鹃座47是银河系一个密集星团，距离地球大约14800光年。

虽然天文学家已花多年时间观测这颗白矮星，但直到2015年才通过澳大利亚密集阵列望远镜发现其中包含黑洞从白矮星伴星中引力牵引物质，白矮星是低质量恒星，已耗尽多数或者全部的核燃料。

钱德拉天文台对这个伴星系统(被命名为X9)的观测数据显示，每隔28分钟，在X射线下这颗白矮星出现周期性亮度变化，很可能这是白矮星环绕黑洞运行一周的时间长度。同时，钱德拉天文台数据表明，该伴星系统中存在大量氧，这是白矮星的显著特征，因此这颗伴星是白矮星，一个小时它环绕黑洞运行两周。

研究报告作者、加拿阿尔伯塔大学阿拉什-巴拉米安(Arash Bahramian)说：“这颗白矮星非常接近黑洞，导致白矮星物质脱离堆积在黑洞周围的物质盘上，之后落入黑洞之中。”

它的命运是不确定的，虽然这颗白矮星并未处于落入黑洞的危险境地，或者被黑洞引力撕碎。研究报告合著作者、加拿大阿尔伯塔大学克雷格-海因克(Craig Heinke)说：“最终一些物质从白矮星脱离，它们的质量可能与一颗行星质量相当，如果这颗白矮星持续保持质量损失，它将完全蒸发消失。”

这样一颗伴星在黑洞周围如何形成的？一种可能是黑洞与一颗红巨星碰撞，红巨星外部区域气体从这个二元结构中喷涌，红巨星剩余内核将形成一颗白矮星，伴随重力波释放，白矮星轨道之后收缩，直至黑洞开始从这颗白矮星牵引物质。