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天文學(xué)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(xué)家進(jìn)一步了解雙星系統(tǒng)的演化提供了研究目標(biāo)。相關(guān)研究近日發(fā)表于英國《皇家天文學(xué)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(rèn)，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(xué)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(jì)錄保持者——“麒麟座X射線雙星”與地球距離的1/3。

天文學(xué)家通過細(xì)致觀察黑洞伴星(一顆圍繞黑洞運(yùn)行的類似太陽的恒星)的運(yùn)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)?！毖芯空撐淖髡摺⒚绹?史密森天體物理學(xué)中心和德國馬克斯·普朗克天文研究所天體物理學(xué)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(yùn)行?！?/p>

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(tuán)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(yùn)動，從而確認(rèn)該系統(tǒng)可能存在黑洞。為了更詳細(xì)探索該系統(tǒng)，El-Badry團(tuán)隊借助美國國家科學(xué)基金會國家光學(xué)紅外天文研究實(shí)驗(yàn)室運(yùn)營的國際雙子星天文臺位于夏威夷的廣域多目標(biāo)光譜儀，測量了伴星圍繞黑洞運(yùn)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(xué)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(yīng)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(shí)卻是后者存活了下來。

El-Badry認(rèn)為，這表明，天文學(xué)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。

（文章來源：中國科學(xué)報）

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