真是危險的生活。
一項新的研究表明，一顆距離地球近15,000光年的白矮星顯然每28分鐘繞其伴星黑洞快速旋轉一週。研究團隊成員表示，這意味著這兩個天體可能僅相隔2.5個地月距離——這是迄今為止觀測到的黑洞周圍最緊密的軌道。
加拿大阿爾伯塔大學和密歇根州立大學的研究主要作者阿拉什·巴赫拉米安在一份宣告中說：“這顆白矮星離黑洞太近了，以至於物質正從恆星上被拉走，並傾倒到黑洞周圍的物質盤上，然後落入黑洞。”“幸運的是，對於這顆恆星來說，我們認為它不會沿著這條路走向湮滅，而是會繼續保持軌道執行。”[圖片：宇宙中的黑洞]
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但研究團隊成員表示，黑洞最終仍可能摧毀這顆白矮星。
阿爾伯塔大學物理學副教授、共同作者克雷格·海因克在同一份宣告中表示：“最終，可能會從白矮星上拉走太多物質，以至於它最終只剩下行星的質量。”“如果它持續失去質量，白矮星可能會完全蒸發。”
白矮星是類似太陽的恆星耗盡燃料後的殘骸。這些天體的質量通常與太陽大致相同，但體積僅略大於地球，這使得它們的密度大約是地球的20萬倍。
這項新研究關注的白矮星-黑洞雙星系統被稱為X9。它位於距離地球14,800光年的天鵝座47球狀星團中，並以恆星質量黑洞為特徵。天文學家表示，與黑洞相比，這類天體算是輕量級的，質量往往是太陽的五到十倍。
為了進行這項新研究，研究團隊使用兩臺太空望遠鏡（美國宇航局的錢德拉X射線天文臺和該機構的核光譜望遠鏡陣列，或NuSTAR）和一臺地面儀器（澳大利亞望遠鏡緻密陣列）觀測了X9。
資料顯示，X9每28分鐘在X射線光中變亮一次，研究小組將其解釋為白矮星的軌道週期。他們認為該系統確實包含一顆白矮星，因為錢德拉天文臺在該系統中發現了大量的氧，這是這些恆星殘骸的特徵。
研究人員表示，這個雙星系統可能是在黑洞遇到一顆紅巨星時誕生的——紅巨星是一顆膨脹的、正在走向白矮星的垂死恆星。隨著時間的推移，引力波的發射使這兩個天體進入了它們緊密的軌道舞蹈。
研究團隊成員表示，這種引力波的頻率太低，無法被雷射干涉引力波天文臺（LIGO）探測到，後者最近探測到了來自幾個不同黑洞合併的引力波。
研究小組傾向於將白矮星-黑洞情景作為X9雙星系統的解釋，但這並不是該系統的唯一解釋。白矮星也可能圍繞中子星（一種比白矮星密度更高的恆星殘骸）而非黑洞執行。
在這樣的配對中，中子星會從伴星中吸取物質，從而旋轉得越來越快，有時每秒旋轉數千次。當這種情況發生時，中子星被稱為“過渡毫秒脈衝星”。
研究團隊成員表示，過渡毫秒脈衝星發出的光在X射線和無線電波長中變化極大——這是在X9系統中未觀察到的特徵。但他們還不能排除這種假設。
澳大利亞科廷大學和國際射電天文研究中心共同作者弗拉德·都鐸表示：“我們將密切關注這個雙星系統未來的動向，因為我們對這種極端系統應該如何表現知之甚少。”“我們還將繼續研究銀河系中的球狀星團，看看是否能找到更多關於非常緊密的黑洞雙星系統的證據。”
這項新研究已被《英國皇家天文學會月刊》雜誌接受發表。您可以在線上預印本網站arXiv.org上免費閱讀。
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