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離地球最近的新黑洞蓋亞BH1 位于1600光年外的蛇夫座

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離地球最近的新黑洞蓋亞BH1 位于1600光年外的蛇夫座


離地球最近的新黑洞蓋亞BH1 位于1600光年外的蛇夫座(Credit: ESO/L. Calcada)
據cnBeta：讓我們熱烈歡迎蓋亞BH1，這個離地球最近的新黑洞 。蓋亞BH1處于休眠狀態 ， 質量比我們的太陽大10倍，位于1600光年外的蛇夫座 。這一發現背后的團隊表示，它比之前的最近距離獲勝者--位于獨角獸座的黑洞距離地球近三倍 。
蓋亞BH1在天文學上距離地球足夠近，以至于美國國家科學基金會的NOIRLab天文學中心認為它是"在我們的宇宙后院" 。
天體物理學家卡里姆-艾爾-巴德瑞（Kareem El-Badry）在NOIRLab周五的一份聲明中說："雖然有很多人聲稱探測到了這樣的系統，但幾乎所有這些發現后來都被駁斥了 。而這是第一次毫不含糊地探測到在我們銀河系中圍繞恒星質量黑洞的寬廣軌道上的類似太陽的恒星 。"
與生活在星系中心的超大質量黑洞相比 ， 恒星質量的黑洞是我們太陽質量的5到100倍 。
El-Badry是本周發表在《皇家天文學會月報》上的一篇關于黑洞的論文的主要作者 。冗長的合著者名單表明這項研究是多么復雜和具有挑戰性 。找到這個黑洞是一個具有許多層次的科學勝利 。
這個天文學故事從歐洲航天局的蓋亞空間觀測站開始，該觀測站正在對我們銀河系的恒星進行編目 。研究人員在Gaia數據中發現了一顆非常像我們太陽的恒星，它顯示出一種獨特的擺動 ， 表明有東西在拉扯它 。那東西原來就是休眠的黑洞 。
休眠黑洞很難被發現，因為它們沒有大肆喧嘩（就像黑洞被發現會"打飽嗝",噴射出吸入的內容物），它們只是安靜地在一旁呆著 。蓋亞團隊成員Tineke Roegiers周五在歐空局的一份聲明中寫道："能夠發現這個黑洞的唯一原因是蓋亞能夠以如此高的精度看到（圍繞它運行的）恒星的位置 。當恒星圍繞著黑洞移動時 ， 這個位置就會晃動 。"
蓋亞的發現只是一個開始 。天文團隊轉向其他望遠鏡來觀察這一發現 。由夏威夷NOIRLab操作的雙子座北方望遠鏡發揮了關鍵作用，讓研究小組對蓋亞發現的恒星的軌道進行了精確測量 。El-Badry說："我們找不到任何合理的天體物理學方案來解釋觀察到的該系統的軌道，不涉及至少一個黑洞 。"
像這樣的黑洞是由大質量恒星坍縮形成的 ， 因此蓋亞BH1和它的伴星組成了一個雙星系統 。該系統的形成和演變有點神秘 。Roegiers將這個黑洞描述為"相當特別"，他說："它不同于所有其他已知的黑洞 ， 它的存在很難用標準的雙星演化模型來解釋 。"
NOIRLab估計，銀河系中可能有1億個恒星質量的黑洞，盡管被證實的黑洞非常少 。蓋亞BH1的發現是朝著定位和了解那些沒有向宇宙大聲宣布其存在的安靜黑洞邁出的重要一步 。
因此，蓋亞BH1可能是對雙星系統如何演變的新理解的開始 。
相關：蓋亞數據鑒別出迄今距地最近黑洞
據科技日報（李山）：利用歐洲空間局（ESA）蓋亞空間探測器的數據，美國天文學家發現了迄今為止距離地球最近的黑洞 。這種基于雙星系統特性的新方法未來有望檢測出更多休眠黑洞 。相關成果發表在《皇家天文學會月刊》上 。
哈佛大學天文學家卡里姆·埃爾-巴德里博士領導的科研團隊使用一種新方法 ， 在距離地球約1560光年的地方發現了一個休眠黑洞 。這是迄今為止天文學家發現的距離地球最近的黑洞 。
2022年6月，ESA公布了蓋亞第三次完整觀測數據集（蓋亞DR3） 。根據發光恒星和巨大的隱形伴星相互環繞的系統的選擇標準 ， 研究人員確定了6個候選對象 。兩個物體作為雙星系統相互繞行時，它們中的每一個通常都有橢圓形的運行軌道 。蓋亞DR3包含168065個此類橢圓的部分數據 。通過軌道計算和擬合 ， 研究人員找到了與已知數據最相符的對象“蓋亞BH1” 。
研究結果顯示，蓋亞BH1是一個具有類太陽恒星和一個不可見物體的系統，軌道運行周期為185.6天 。這個不可見物體的質量大約為太陽10倍 。恒星與伴星之間的距離和地球與太陽之間的平均距離大致相同 。如果蓋亞BH1是另一顆恒星，它必然會比它的伴星亮得多 。相反，蓋亞的數據和后續觀測都沒有顯示來自第二顆恒星的光 。因此，這個不可見物體被認為是黑洞 。
從統計數據來看，整個銀河系中應該存在許多類似的系統 。研究團隊估計，等2025年底下一個數據集蓋亞DR4發布后，應該能夠發現幾十個類似的系統 。
研究人員進一步表示，蓋亞BH1甚至有可能是三合一的系統，即它可能是一對緊密圍繞軌道運行的黑洞 。未來更詳細的觀測將有助于證實或排除這種可能性 。