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原文作者：Bob Yirka
翻譯：楊幸允
校對：牧夫校對組
編排：張瑩
后臺：朱宸宇
https://phys.org/news/2025-04-astronomers-lone-black-hole.html
一個空間望遠鏡研究所（Space Telescope Science Institute）的天文學(xué)家團隊與圣安德魯斯大學(xué)系外行星科學(xué)中心和歐洲南方天文臺（European Southern Observatory）的兩位科學(xué)家合作，證實了一個孤立黑洞的存在。在他們發(fā)表于《天體物理學(xué)報》（The Astrophysical Journal）的論文中，研究團隊描述了他們?nèi)绾卫昧诵碌臄?shù)據(jù)來確定幾年前發(fā)現(xiàn)的一個天體的特性。
2022 年，成員幾乎相同的研究團隊報告他們發(fā)現(xiàn)了一個被稱為 “黑暗物體 ”的天體在人馬座中移動。他們認為這可能是一個孤立的黑洞。此后不久，另一個研究團隊對這一結(jié)果提出質(zhì)疑，認為它更有可能是一顆中子星。在繼續(xù)對該天體進行研究后，最初的研究團隊發(fā)現(xiàn)了更多的證據(jù)來支持他們最初的說法——它很可能是一個孤立的黑洞。
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)，是因為它們影響了伴星發(fā)出來的光。如果沒有這樣一顆伴星，我們就很難看到黑洞。研究團隊發(fā)現(xiàn)之所以能發(fā)現(xiàn)這個黑洞，是因為它從一顆遙遠的、不是伴星的恒星前面經(jīng)過，放大了其光線，并在讓其在天空中的位置短暫地發(fā)生了移動。
黑色實線為引力透鏡（即黑洞）的軌跡，其中的抖動是由視差導(dǎo)致的。黃色和深藍色的實線分別是那顆遙遠的恒星的理論軌跡和觀測到的軌跡。深藍色三角形是研究團隊的天體測量學(xué)模型預(yù)測的結(jié)果。紅色和淺藍色的圓點為哈勃望遠鏡不同波段下對恒星的觀測結(jié)果。虛線連接的是黑洞和恒星在同一時間的位置。
圖片來源：DOI 10.3847/1538-4357/adbe6e
初步觀測時，研究團隊利用了哈勃望遠鏡2011年至2017年的數(shù)據(jù)。這一次，他們研究了哈勃望遠鏡2021年和2022年的數(shù)據(jù)以及蓋亞探測器的數(shù)據(jù)。他們發(fā)現(xiàn)這個天體的質(zhì)量大約是太陽的七倍；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，第二個研究團隊在 2023 年修改了他們關(guān)于中子星的判斷，同意這個天體確實是一個黑洞。他們發(fā)現(xiàn)該天體的質(zhì)量約為 6 個太陽質(zhì)量，但其測量結(jié)果的不確定性較高，所以仍與第一個團隊的最新結(jié)果保持一致。
現(xiàn)在，第一個研究團隊的最新研究首次證實了一個孤立黑洞的存在。他們希望利用計劃于 2027 年發(fā)射的南?！じ窭捉z·羅曼空間望遠鏡（Nancy Grace Roman Space Telescope）來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
微信公眾號：astronomycn
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