真是危险的生活。
一项新的研究表明，一颗距离地球近15,000光年的白矮星显然每28分钟绕其伴星黑洞快速旋转一周。研究团队成员表示，这意味着这两个天体可能仅相隔2.5个地月距离——这是迄今为止观测到的黑洞周围最紧密的轨道。
加拿大阿尔伯塔大学和密歇根州立大学的研究主要作者阿拉什·巴赫拉米安在一份声明中说：“这颗白矮星离黑洞太近了，以至于物质正从恒星上被拉走，并倾倒到黑洞周围的物质盘上，然后落入黑洞。”“幸运的是，对于这颗恒星来说，我们认为它不会沿着这条路走向湮灭，而是会继续保持轨道运行。”[图片：宇宙中的黑洞]
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但研究团队成员表示，黑洞最终仍可能摧毁这颗白矮星。
阿尔伯塔大学物理学副教授、共同作者克雷格·海因克在同一份声明中表示：“最终，可能会从白矮星上拉走太多物质，以至于它最终只剩下行星的质量。”“如果它持续失去质量，白矮星可能会完全蒸发。”
白矮星是类似太阳的恒星耗尽燃料后的残骸。这些天体的质量通常与太阳大致相同，但体积仅略大于地球，这使得它们的密度大约是地球的20万倍。
这项新研究关注的白矮星-黑洞双星系统被称为X9。它位于距离地球14,800光年的天鹅座47球状星团中，并以恒星质量黑洞为特征。天文学家表示，与黑洞相比，这类天体算是轻量级的，质量往往是太阳的五到十倍。
为了进行这项新研究，研究团队使用两台太空望远镜（美国宇航局的钱德拉X射线天文台和该机构的核光谱望远镜阵列，或NuSTAR）和一台地面仪器（澳大利亚望远镜致密阵列）观测了X9。
数据显示，X9每28分钟在X射线光中变亮一次，研究小组将其解释为白矮星的轨道周期。他们认为该系统确实包含一颗白矮星，因为钱德拉天文台在该系统中发现了大量的氧，这是这些恒星残骸的特征。
研究人员表示，这个双星系统可能是在黑洞遇到一颗红巨星时诞生的——红巨星是一颗膨胀的、正在走向白矮星的垂死恒星。随着时间的推移，引力波的发射使这两个天体进入了它们紧密的轨道舞蹈。
研究团队成员表示，这种引力波的频率太低，无法被激光干涉引力波天文台（LIGO）探测到，后者最近探测到了来自几个不同黑洞合并的引力波。
研究小组倾向于将白矮星-黑洞情景作为X9双星系统的解释，但这并不是该系统的唯一解释。白矮星也可能围绕中子星（一种比白矮星密度更高的恒星残骸）而非黑洞运行。
在这样的配对中，中子星会从伴星中吸取物质，从而旋转得越来越快，有时每秒旋转数千次。当这种情况发生时，中子星被称为“过渡毫秒脉冲星”。
研究团队成员表示，过渡毫秒脉冲星发出的光在X射线和无线电波长中变化极大——这是在X9系统中未观察到的特征。但他们还不能排除这种假设。
澳大利亚科廷大学和国际射电天文研究中心共同作者弗拉德·都铎表示：“我们将密切关注这个双星系统未来的动向，因为我们对这种极端系统应该如何表现知之甚少。”“我们还将继续研究银河系中的球状星团，看看是否能找到更多关于非常紧密的黑洞双星系统的证据。”
这项新研究已被《英国皇家天文学会月刊》杂志接受发表。您可以在在线预印本网站arXiv.org上免费阅读。
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