來自歐洲南方天文臺(ESO)和其他機構(gòu)的天文學家團隊，發(fā)現(xiàn)了一個距離地球才1000光年的黑洞，這個黑洞比迄今為止發(fā)現(xiàn)的任何其他黑洞都更接近太陽系，也就是迄今距離我們最近的黑洞，同時這個黑洞構(gòu)成了肉眼可以看到的三星系統(tǒng)的一部分。

研究小組通過在智利歐洲南方天文臺的La Silla天文臺上使用MPG/ESO2.2米望遠鏡跟蹤這個黑洞的兩顆伴星，找到了黑洞這個看不見物體的證據(jù)。

但這個三星系統(tǒng)可能只是冰山一角，因為未來可能會發(fā)現(xiàn)更多類似的黑洞。布拉格捷克共和國科學院榮譽退休科學家、該研究的合著者皮特·哈德拉瓦(Petr Hadrava)說：當我們意識到這是第一個可以用肉眼看到黑洞和恒星的系統(tǒng)時，完全感到驚訝。該系統(tǒng)位于望遠鏡座，距離我們?nèi)绱酥?，只?000光年，以至于在一個黑暗、晴朗的夜晚，不需要雙筒望遠鏡等望遠鏡，就可以從南半球觀察到黑洞的兩顆伴星恒星。

領(lǐng)導了這項研究的歐洲南方天文臺科學家托馬斯·里維紐斯(Thomas Rivinius)說：這個三星黑洞系統(tǒng)包含了已知距離地球最近的黑洞，其研究發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《天文學與天體物理學》期刊上。研究團隊最初觀測了這個名為HR6819的系統(tǒng)，作為雙星系統(tǒng)研究的一部分。然而，當分析觀測結(jié)果時，當在HR6819發(fā)現(xiàn)了之前未被發(fā)現(xiàn)的第三星體時，研究人員大吃一驚：是一個黑洞。利用位于拉西拉MPG/ESO 2.2米望遠鏡費洛斯光譜儀進行的觀測表明：

兩顆可見恒星中的一顆每40天繞著一個看不見的物體運行，而第二顆恒星距離這對內(nèi)星很遠。這項研究的合著者、位于加欽省的歐洲南方天文臺名譽天文學家迪特里希·巴德(Dietrich Baade)表示：確定40天周期所需的觀測必須分幾個月進行。這要歸功于歐洲南方天文臺開創(chuàng)性的服務觀測計劃，根據(jù)該計劃，歐洲南方天文臺工作人員代表需要觀測的科學家進行觀測。HR6819中隱藏的黑洞，是第一批被發(fā)現(xiàn)的恒星質(zhì)量黑洞之一。

這些黑洞不會與它們所在環(huán)境發(fā)生劇烈的相互作用，因此看起來真像是“黑色”的。但研究小組可以通過研究內(nèi)對恒星的軌道，發(fā)現(xiàn)了這個黑洞存在，并計算出了黑洞的質(zhì)量：這是一個質(zhì)量至少是太陽質(zhì)量4倍的黑洞。到目前為止，天文學家在我們的銀河系中只發(fā)現(xiàn)了幾十個黑洞，幾乎所有的黑洞都與所在環(huán)境發(fā)生了強烈的相互作用，并通過在這種相互作用中釋放出強大的X射線來表明它的存在。

但科學家估計，在銀河系的一生中，更多的恒星在結(jié)束生命時坍塌成黑洞。在HR6819中發(fā)現(xiàn)了一個“無聲”的、看不見的黑洞，為銀河系中許多隱藏的黑洞可能在哪里提供了線索。也許那里肯定有很多黑洞，但我們知道的卻很少。知道要找什么應該會讓我們處于更好的位置來找到它們。在距離我們?nèi)绱酥娜窍到y(tǒng)中發(fā)現(xiàn)一個黑洞表明：我們只是看到了“激動人心的冰山一角”。天文學家相信，該發(fā)現(xiàn)可能會給第二個系統(tǒng)帶來一些曙光。

研究的合著者、歐洲南方天文臺博士后研究員瑪麗安·海達(Marianne Heida)表示：我們意識到，另一個名為LB-1的系統(tǒng)，也可能是這樣的三星系統(tǒng)，盡管還需要更多的觀察才能確定這一點。LB-1離地球稍微遠一點，但從天文學角度來說仍然相當接近，所以這意味著可能存在更多這樣的系統(tǒng)。通過發(fā)現(xiàn)和研究它們，我們可以了解很多關(guān)于這些稀有恒星的形成和演化信息，這些恒星質(zhì)量大約是太陽質(zhì)量的8倍，最后在超新星爆炸中留下了一個黑洞。

這些具有內(nèi)部對和遙遠恒星三星系統(tǒng)是發(fā)現(xiàn)，也可能為劇烈的宇宙天體合并提供線索，這些合并釋放的引力波強大到足以在地球上被探測到。一些天文學家認為，合并可以發(fā)生在與HR6819或LB-1相似的系統(tǒng)中，但內(nèi)部對由兩個黑洞或一個黑洞和一顆中子星組成。遙遠的外層物體可能會以一種引發(fā)合并和釋放引力波的方式對內(nèi)對產(chǎn)生引力沖擊。雖然HR6819和LB-1只有一個黑洞，沒有中子星，但這些系統(tǒng)可以幫助科學家理解三星系統(tǒng)中恒星碰撞是如何發(fā)生的。

博科園｜研究/來自：歐洲南方天文臺

研究發(fā)表期刊《天文學與天體物理學》

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DOI: 10.1051/0004-6361/202038020