望远镜座双星系统HR 6819中发现距离地球只有1000光年的黑洞

伴星（蓝色轨迹）围绕黑洞（红色轨迹）旋转。

（神秘的地球uux.cn报道）据东网：黑洞与恒星的形成及演化息息相关，欧洲南方天文台（ESO）联同其他研究所组成的国际天文学家小组，以位于智利的巨型天文望远镜，发现一个距离地球只有约1000光年的黑洞，相信是迄今为止发现离太阳系最近的黑洞，将有助未来发现更多隐藏黑洞。

这个黑洞位于望远镜座（Telescopium）一个名为HR 6819的双星系统中，有两颗质量大小相似的伴星围绕它以相异速度旋转；一颗以每40天自转一周速度运行，另一颗距离黑洞较远及几乎没有旋转。

ESO科学家里维纽斯（Thomas Rivinius）领导的团队，透过智利拉西拉天文台的MPG/ESO 2.2米望远镜追踪观测，根据两颗伴星的运动轨迹测量，发现它们实际在围绕中心一个质量至少是太阳4倍的不可见黑色物体运行。团队相信该物体只能是一个黑洞，并推断其直径可能只有40公里，比其他宇宙黑洞小。

天文学家至今发现银河内数十个黑洞，之前已知距地球最近的约3200光年，几乎所有都会与周边环境发生强烈相互作用及释放出大量X射线。

团队认为，双星系统中的星体于1.4亿年前形成，它们的温度达摄氏1.5万度，是太阳的3倍，其中一颗星体于1500万年前因温度太高及体积太大而引发超新星爆炸，变成黑洞。专家亦推断，银河系可能有1亿至10亿个细小但密度高的天体，因未有足够近的东西可以吞噬而未为人所知。研究结果周三（6日）刊于《天文学与天体物理学》期刊。

相关报道：从未有一个黑洞，如此接近地球

（神秘的地球uux.cn报道）据环球科学（撰文 Jonathan O‘Callaghan 编译吴非）：黑洞无疑是宇宙中最神秘的天体，他们隐匿在黑暗中，吞噬着一切进入的光线。无论体型大小，所有黑洞都有着共同的特征，这就是事件视界。光线一旦越过事件视界，便无法逃逸。

肉眼可“见”的黑洞

不过，黑洞还是会露出马脚，从而被我们捕捉到踪迹：当黑洞不远处有一颗恒星时，恒星的物质被黑洞吸引，超高温的尘埃与气体形成围绕黑洞快速旋转的吸积盘，释放出的X射线可以将黑洞“点亮”。那么，如果黑洞周围没有这样一颗足够接近的伴星呢？虽然无法直接看见，但科学家可以通过黑洞对其他天体的引力效应，间接探测到这些神秘天体。

在一项发表于《天文与天体物理学杂志》的最新研究中，欧洲南方天文台（ESO）的天文学家就通过这个方法，取得了一项引人瞩目的发现——他们找到了迄今为止距离地球最近的黑洞。如果结论成立，南半球的人们甚至可以不借助观测设备，肉眼看见这颗黑洞所处的恒星系统。

恒星系统HR 6819位于南天的望远镜星座，距离我们1000光年。这本是一个毫不起眼、在南半球勉强可以用肉眼看见的普通双星系统，但研究人员发现，其中一颗恒星的谱线呈现出周期性的摇摆。因此，在这个系统中，一定存在着某个尚未被发现的天体。

进一步的分析指出，其中一颗恒星似乎以40天为周期，围绕着这个看不见的天体旋转；另一颗恒星距离较远，周期也更长。而这枚天体的质量，相当于太阳质量的4.2倍。如果这是一颗恒星，那么考虑其质量及距离，地球上的观测者一定能够看见这颗恒星。因此研究提出，在HR 6819系统中心的，是一颗黑洞。

埋藏15年的数据

这项研究的主要作者，ESO的Thomas Rivinius说：“我们最初以为HR 6819是一个双星系统，但我们进一步审视才发现，其实它是由3个天体组成的系统。”
研究团队使用ESO位于智利拉息拉天文台的2.2米口径望远镜，取得了这一发现。不过需要指出的是，这项观测并不是最近才做出的。早在2004年，天文学家就在为期数月的观测中得到了这些数据。但这些数据并未引起天文学家的注意——正如上文提到的，他们认为这只是一个普通的双星系统。

直到去年，中国国家天文台的刘继峰团队利用郭守敬望远镜，发现了质量70倍于太阳的最大质量恒星级黑洞。刘继峰团队正是注意到一颗恒星中反常的光谱线，才通过进一步的分析提出，这颗恒星正在围绕一个“看不见的天体”做近似圆周运动。

这项发表在《自然》杂志上的研究引起了Rivinius的注意：“我想，等等，我抽屉里有一些未经使用的数据，和LB-1（刘继峰团队发现的黑洞与恒星组成的双星系统）非常相像。”于是，Rivinius团队开始对这些尘封已久的数据进行重新分析。（注：就在上周，《自然》杂志的两篇文章对LB-1系统中的恒星级黑洞展开了隔空对话。比利时鲁汶大学的科学家认为，刘继峰团队对于氢谱线的解释不正确，因此氢发射线的来源并非是黑洞；而刘继峰团队则在另一项研究中回应称，氢发射线的问题比之前预期的更加复杂，结合最新数据，LB-1中的黑洞质量可能在23~65倍太阳质量之间。）

根据HR 6819系统的两颗恒星的年龄，Rivinius等人提出，该系统中的黑洞，是一次数千万年前的超新星爆发的遗迹。一般情况下，双星系统中的黑洞能够吸积伴星的物质，由此释放的大量X射线构成发光盘，将黑洞包围。有趣的是，在HR 6819系统中，两颗伴星与黑洞运行轨道之间的距离较远，足以避免被黑洞“进食”。正因为如此，这个“双星”系统在被观测到之后，一度被天文学家遗忘多年。

天文学意义与争议

如果HR 6819系统中的黑洞的确存在，这一发现除了更新黑洞与地球的最近距离，还有着一系列天文学意义。之前人们认为，超新星将影响显著周围恒星的运行轨道，甚至将恒星“踢”至星际空间中。而这个稳定的三体系统则讲述了一个完全不同的故事。“从这个案例中我们得知，黑洞不用‘踢’走周围的恒星即可形成。”Rivinius说。

这项研究的另一个意义在于，它说明这样“安静”的黑洞比此前预想的更加常见，因此仍有大量类似的未知黑洞等待发掘。甚至，LB-1也可能属于这一类此前未知的黑洞系统。当然，由于距离更远、信号更弱，LB-1的观测更加困难，但也并非不可能。Rivinius表示，他们已经计划研究LB-1系统。

HR 6819还为理解产生引力波的黑洞系统的形成机制提供了诱人的线索。当两颗黑洞，或是黑洞与中子星并合时，产生的时空涟漪已经被天文学家探测到。但在并合之前，这样的系统是如何诞生的，却是个未解之谜。

这项发现的科学意义充满了诱惑性，但也有一些科学家提出了不同意见。加州大学伯克利分校的Kareem El-Badry（未参与该研究）认为，这项研究得出的结论“显然是值得怀疑的”。El-Badry注意到，这个结论的得出，是基于一系列假设的，尤其是系统中较为接近黑洞的恒星，质量大约相当于太阳的5倍。在他看来，这个假设并非足够可靠。一旦这颗恒星的质量不及Rivinius团队的假设，那么系统中央不可见天体的质量也要随之下降。因此，这颗天体或许根本就不是黑洞，而是一颗质量不足以被观测到的恒星。El-Badry说：“那里一定存在某个天体，但要说它是黑洞，在我看来是不明智的。”

阿姆斯特丹大学的Edward van den Heuvel则从另一个角度提出了质疑，他认为目前无法判断被认作的黑洞的天体是4.2倍太阳质量的单一天体，还是两个距离很近，平均质量为2.1倍太阳质量的恒星。“这同样可能是一个四体系统，宇宙中的不少明亮恒星，都位于这样的四体系统中，”van den Heuvel说，“如果该天体在某个时刻释放X射线，那么我们可以确定它就是黑洞。但如果我们始终无法观测到X射线信号，那么问题就来了：它究竟是一个黑洞，还是两颗相互绕行的恒星？”

对此，Rivinius认为，如果这是一个四体系统，那么从HR 6819释放的光线中，我们可以找到能明确其身份的特征。而要明确其身份，则需要更多望远镜加入，进行更长时间的观测。由于正在全球蔓延的新冠疫情，大量天文台处于关闭状态。Rivinius表示，在观测重启后，他们将立即进行尝试。至于目前，我们可以说，太阳系的“后院”中似乎潜伏着一个未知的“黑暗”伴侣。

相关报道：天文学家们称已经找到了离地球最近的黑洞

（神秘的地球uux.cn报道）据cnBeta：外媒The Verge报道，天文学家们近日表示他们已经发现了一个新的黑洞，其距离地球只有约1000光年。如果他们的研究成果被证实，这个小黑洞将是迄今为止发现的离我们地球最近的黑洞。作为一个黑洞，这个天体是不可能用地球上的仪器直接看到的，因为没有任何光线可以从它身上逸出。因此，根据发表在《天文学与天体物理学》杂志上的一项新研究，智利欧洲南方天文台（ESO）的科学家们实际上根据附近恒星的运动推断出那个天体就是他们认为的位置。

该研究小组试图弄清楚两颗恒星在太空中相互接近的怪异行为，它们在一个名为HR 6819的系统中。它们都在同一个星系中，质量和大小相似，但它们的行为却大相径庭。“其中一颗自转速度非常快，快到几乎要飞散了。”领导这项研究的ESO科学家Thomas Rivinius告诉The Verge，而另一颗几乎没有什么旋转。同时，它们都以不同的速度在太空中运动。

多年来，天文学家们一直对这个双星系统感到好奇，有人认为一定是附近有第三颗天体，导致这两颗恒星会像它们一样运动。现在，经过多年的猜测，Rivinius和他的团队决定借助位于智利的ESO的La Silla天文台对其再进行观测。他们追踪了这些恒星的运动，并测量了它们在太空中的情况。他们发现这些恒星似乎是围绕着别的东西在运行，一个质量是太阳质量四倍的天体。但乍看之下，这个系统的中心似乎没有任何东西。这意味着它们要么是围绕着一颗难以被观测的恒星旋转，要么就是黑洞。

为了缩小选择范围， Rivinius和他的团队想出了最微弱的恒星，可能存在这种质量的恒星，但最终也没能找到这样的黑暗天体的任何痕迹。“我们可以排除任何类型的恒星都有这种质量的存在，” Rivinius说。“所以，如果系统中存在着具有这种质量的东西，那一定是黑洞。”

与宇宙中其他一些黑洞相比，这个系统中的黑洞非常小。例如，位于银河系中心的超大规模黑洞被认为是太阳质量的460万倍，它距离地球约26000光年。

“我们只知道有几十个这样的黑洞，但我们怀疑银河系中可能有十亿个这类黑洞，”Rivinius表示。“如此接近的事实实际上意味着它可能非常罕见。”

相关报道：天文学家发现离地球最近的黑洞：肉眼可见与它共舞的恒星

（神秘的地球uux.cn报道）据快科技：近日，欧洲天文学家发现了迄今为止离地球最近的黑洞，由于过于接近地球，以至于肉眼都能看到与之共舞的两颗恒星。当然，在星系尺度上，亲密是相对的。这个黑洞距离我们大约1000光年，每光年为5.9万亿英里(9.5万亿公里)。

话虽如此，欧洲南方天文台的天文学家托马斯·里瓦尼乌斯说，从宇宙乃至银河系的范畴来看，它其实就在我们附近。他说，之前发现的离我们最近的黑洞可能比这个新发现的黑洞要远三倍，大约3200光年。

在南半球的望远镜星座中发现了这个离我们更近的黑洞，这意味着可能还有更多的黑洞。天文学家推测银河系中像这样的小而稠密的天体大致有1亿到10亿个。问题是，我们看不到它们。

据悉，没有任何东西，包括光，能逃脱黑洞的引力。通常情况下，科学家们只能在它们吞噬伴星的部分或者其他什么东西掉进去的时候才能发现它们。

天文学家认为，大多数黑洞，包括这个新发现的黑洞，都没有足够近的东西可以吞噬。所以他们一直没被发现。这次，天文学家能够发现它，主要是因为它附近有一颗恒星轨道不同寻常。

这个新的黑洞是曾经被称为HR6819系统中的一个三星共舞的一部分。剩下的两颗超热恒星由于距离不够近，不足以被吸入，但内部恒星的轨道却却是扭曲的。

利用智利La Silla天文台的MPG/ESO 2.2米望远镜，科学家通过观测，证实了有一个大约四到五倍于太阳质量的东西在拉着内部的恒星。他们得出的结论是，这个东西可能是一个黑洞。

俄亥俄州立大学的天文学家托德·汤普森说：“这将激发人们在明亮、相对较近的恒星中进行更多的探索。”像大多数这种类型的黑洞一样，这个新发现的黑洞很小，直径可能只有25英里（40公里）。