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原文作者：Bob Yirka
翻譯：楊幸允
校對(duì)：牧夫校對(duì)組
編排：張瑩
后臺(tái)：朱宸宇
https://phys.org/news/2025-04-astronomers-lone-black-hole.html
一個(gè)空間望遠(yuǎn)鏡研究所（Space Telescope Science Institute）的天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)與圣安德魯斯大學(xué)系外行星科學(xué)中心和歐洲南方天文臺(tái)（European Southern Observatory）的兩位科學(xué)家合作，證實(shí)了一個(gè)孤立黑洞的存在。在他們發(fā)表于《天體物理學(xué)報(bào)》（The Astrophysical Journal）的論文中，研究團(tuán)隊(duì)描述了他們?nèi)绾卫昧诵碌臄?shù)據(jù)來(lái)確定幾年前發(fā)現(xiàn)的一個(gè)天體的特性。
2022 年，成員幾乎相同的研究團(tuán)隊(duì)報(bào)告他們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)被稱(chēng)為 “黑暗物體 ”的天體在人馬座中移動(dòng)。他們認(rèn)為這可能是一個(gè)孤立的黑洞。此后不久，另一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)對(duì)這一結(jié)果提出質(zhì)疑，認(rèn)為它更有可能是一顆中子星。在繼續(xù)對(duì)該天體進(jìn)行研究后，最初的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了更多的證據(jù)來(lái)支持他們最初的說(shuō)法——它很可能是一個(gè)孤立的黑洞。
在這一新發(fā)現(xiàn)之前，所有被發(fā)現(xiàn)的黑洞都有一顆伴星——這些黑洞能被發(fā)現(xiàn)，是因?yàn)樗鼈冇绊懥?a class="keyword-search" >伴星發(fā)出來(lái)的光。如果沒(méi)有這樣一顆伴星，我們就很難看到黑洞。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)之所以能發(fā)現(xiàn)這個(gè)黑洞，是因?yàn)樗鼜囊活w遙遠(yuǎn)的、不是伴星的恒星前面經(jīng)過(guò)，放大了其光線(xiàn)，并在讓其在天空中的位置短暫地發(fā)生了移動(dòng)。
黑色實(shí)線(xiàn)為引力透鏡（即黑洞）的軌跡，其中的抖動(dòng)是由視差導(dǎo)致的。黃色和深藍(lán)色的實(shí)線(xiàn)分別是那顆遙遠(yuǎn)的恒星的理論軌跡和觀(guān)測(cè)到的軌跡。深藍(lán)色三角形是研究團(tuán)隊(duì)的天體測(cè)量學(xué)模型預(yù)測(cè)的結(jié)果。紅色和淺藍(lán)色的圓點(diǎn)為哈勃望遠(yuǎn)鏡不同波段下對(duì)恒星的觀(guān)測(cè)結(jié)果。虛線(xiàn)連接的是黑洞和恒星在同一時(shí)間的位置。
圖片來(lái)源：DOI 10.3847/1538-4357/adbe6e
初步觀(guān)測(cè)時(shí)，研究團(tuán)隊(duì)利用了哈勃望遠(yuǎn)鏡2011年至2017年的數(shù)據(jù)。這一次，他們研究了哈勃望遠(yuǎn)鏡2021年和2022年的數(shù)據(jù)以及蓋亞探測(cè)器的數(shù)據(jù)。他們發(fā)現(xiàn)這個(gè)天體的質(zhì)量大約是太陽(yáng)的七倍；這表明它不可能是一顆中子星，因此黑洞是唯一的解釋。
在此之上，第二個(gè)研究團(tuán)隊(duì)在 2023 年修改了他們關(guān)于中子星的判斷，同意這個(gè)天體確實(shí)是一個(gè)黑洞。他們發(fā)現(xiàn)該天體的質(zhì)量約為 6 個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量，但其測(cè)量結(jié)果的不確定性較高，所以仍與第一個(gè)團(tuán)隊(duì)的最新結(jié)果保持一致。
現(xiàn)在，第一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)的最新研究首次證實(shí)了一個(gè)孤立黑洞的存在。他們希望利用計(jì)劃于 2027 年發(fā)射的南?！じ窭捉z·羅曼空間望遠(yuǎn)鏡（Nancy Grace Roman Space Telescope）來(lái)尋找更多這樣的天體。
責(zé)任編輯：郭皓存
牧夫新媒體編輯部
『天文濕刻』 牧夫出品
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幾乎無(wú)所不包的天空
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