首次在銀河系中發(fā)現(xiàn)恒星級“休眠”黑洞。

天文學家利用國際雙子星天文臺，發(fā)現(xiàn)了已知距離地球最近的黑洞。這是首次在銀河系中發(fā)現(xiàn)恒星級“休眠”黑洞。它距離地球只有1600光年，為科學家進一步了解雙星系統(tǒng)的演化提供了研究目標。相關研究近日發(fā)表于英國《皇家天文學會月刊》。

黑洞是宇宙中最極端的天體。所有大星系的中心可能都存在這些密度超乎想象的超級天體。恒星級黑洞質(zhì)量大約是太陽質(zhì)量的5到100倍，它普遍存在于宇宙中，僅銀河系就存在1億個這樣的黑洞。但迄今只有少數(shù)幾個黑洞得到確認，且?guī)缀醵继幱凇盎钴S”狀態(tài)，這意味著它們會吞噬附近的恒星、伴星，并發(fā)射X射線。而“休眠”黑洞則沒有上述現(xiàn)象，它們會與周圍環(huán)境融為一體，因而也更難探測。

此次天文學家發(fā)現(xiàn)的迄今距離地球最近的“休眠”黑洞名為蓋亞BH1，其質(zhì)量約是太陽的10倍，位于蛇夫座，距地球1600光年，僅為之前紀錄保持者——“麒麟座X射線雙星”與地球距離的1/3。

天文學家通過細致觀察黑洞伴星（一顆圍繞黑洞運行的類似太陽的恒星）的運動發(fā)現(xiàn)了蓋亞BH1。

“以太陽系為例，把一個黑洞放在太陽的位置，把太陽放在地球的位置，就得到了這個黑洞系統(tǒng)。”研究論文作者、美國哈佛-史密森天體物理學中心和德國馬克斯·普朗克天文研究所天體物理學家Kareem El-Badry解釋道，“雖然已經(jīng)有很多人聲稱探測到了類似系統(tǒng)，但這些發(fā)現(xiàn)幾乎都被駁斥了。因此這是首次在銀河系中明確探測到類太陽恒星圍繞恒星級黑洞運行。”

過去4年，El-Badry等人一直在嘗試各種方法尋找“休眠”黑洞。

該團隊最初通過分析歐洲空間局蓋亞探測器的數(shù)據(jù)，捕捉到了由一個“隱形”大質(zhì)量天體的引力引起的恒星微小不規(guī)則運動，從而確認該系統(tǒng)可能存在黑洞。為了更詳細探索該系統(tǒng)，El-Badry團隊借助美國國家科學基金會國家光學紅外天文研究實驗室運營的國際雙子星天文臺位于夏威夷的廣域多目標光譜儀，測量了伴星圍繞黑洞運行時的速度，并提供了其軌道周期的精確測量數(shù)據(jù)，確定了中心天體是一個質(zhì)量大約是太陽質(zhì)量10倍的黑洞。

僅憑目前的雙星系統(tǒng)演化模型，天文學家很難解釋蓋亞BH1系統(tǒng)的特殊結(jié)構(gòu)是如何產(chǎn)生的。具體而言，后來成為黑洞的恒星的質(zhì)量至少是太陽質(zhì)量的20倍，這就意味著它只存活了幾百萬年。如果這顆恒星和現(xiàn)在的伴星同時形成，那么前者應該會變成一顆超巨星，在后者還沒變成如同太陽的恒星前，就會將其吞沒。但事實卻是后者存活了下來。

El-Badry認為，這表明，天文學家目前對雙星系統(tǒng)中黑洞形成和演化的理解仍不充分，可能存在尚未被探索的“休眠”黑洞類型。

（原標題《1600光年！天文學家發(fā)現(xiàn)最近黑洞》）

相關論文信息：

https://doi.org/10.1093/mnras/stac3140