发布时间:2026-08-05 15:26 原文链接: 计算机模拟发现:银河系或存一点七亿个恒星质量黑洞

  据ScienceAlert网站3日消息,美国天文学家通过计算机模拟发现,银河系中可能存在约1.7亿个恒星质量黑洞。它们分散在星系各处,构成了隐藏的银河系“地下世界”。这项研究重建了银河系136亿年的演化历史,不仅估算出黑洞的总数,还预测了它们的分布、质量,以及诞生它们的爆炸的特征。研究成果已提交至美国天文学会期刊。

  黑洞是大质量恒星死亡后的遗骸。当恒星耗尽聚变燃料,核心便不再有向外的压力支撑,随之坍缩成一个光线也无法逃脱的天体。这正是天文学家面临的难题:光几乎是探测宇宙的主要信息源,而黑洞不发光,因此很难被找到,更难以统计其数量。

  华盛顿大学、卡内基梅隆大学等多家机构人员组成团队,此次利用已知的恒星、黑洞与星系演化规律,构建了虚拟的银河系,追踪数十亿年间的恒星形成、恒星死亡、黑洞诞生与星系演化过程,借此估算当今应当存在的恒星质量黑洞数量。模拟显示,在银河系的生命周期内,约有1.7亿颗恒星成为了黑洞。

  这一数字听起来庞大,但考虑到银河系的尺度,实则稀疏。团队计算出,在太阳到银心的距离上,黑洞的分布密度约为每6250立方秒差距(立方秒差距为天文学体积单位)1个。从时间维度看,1.7亿个黑洞分布在银河系136亿年的历史中,平均每80年诞生一个新的恒星质量黑洞。

  这项研究最引人注目的发现,关乎黑洞的分布形态。此前的证据表明,黑洞往往不会停留在诞生的位置。许多黑洞诞生于不对称的超新星爆发,天文学家称之为“出生踢”,它会将新生天体踢向星系各处。偶尔踢力足以达到银河系的逃逸速度,但大多数情况下,黑洞只是在星系内部进行长距离旅行,这导致其分布与恒星族群略有不同。

  模拟还表明,质量最轻的黑洞飞离银道面最远,因为它们在出生时受到的踢力最强。相比之下,质量较大的黑洞在形成时有更多物质回落,从而抑制了踢力。

  这也意味着,未来的巡天观测将不仅仅是清点黑洞数量。黑洞的质量与运动能够揭示缔造它们的恒星的死亡方式,从而帮助天文学家探索超新星爆发与黑洞形成模型。

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