研究人员“大海捞针”：在银河系外发现一个休眠黑洞

一个国际专家小组发现了大麦哲伦星系中的一个恒星质量的黑洞。大麦哲伦星系是我们的邻居星系，因驳揭露几个黑洞发现而闻名。项目负责人Tomer Shenar说道：“这是第一次，我们的团队聚在一起报告一个黑洞的发现，而不是拒绝一个。”

此外，他们还发现，产生黑洞的恒星消失了，并且没有大规模爆炸的痕迹。欧洲南方天文台(ESO)超大型望远镜(VLT)六年的观测导致了这一发现。

Tomer Shenar表示，这一发现好比“大海捞针”。他在比利时鲁汶大学开始这项研究，现在则是荷兰阿姆斯特丹大学的玛丽-居里研究员。其他类似的黑洞候选者以前也被提出过，然而研究小组表示，这是第一个在我们星系之外被明确发现的“休眠”恒星质量的黑洞。

当大型恒星接近其寿命的终点并在其自身的引力下坍缩时就会出现恒星质量的黑洞。在一个由两颗恒星相互旋转的系统中也就是所谓的双星，这个过程会留下一个黑洞跟一颗发光的伴星在轨道上运行。如果一个黑洞不发出高水平的X射线辐射，这就是通常发现这种黑洞的方式那么它就被说成是“休眠”的。

“鉴于天文学家认为休眠黑洞是如此普遍，我们几乎不知道任何休眠黑洞，这真是不可思议，”这项研究的论文共同作者鲁汶大学的Pablo Marchant解释称。新发现的黑洞的质量至少是我们太阳的9倍并且围绕着一颗质量为我们太阳25倍的热蓝星运行。

由于休眠的黑洞跟环境的互动很少，所以它们特别难以被探测到。“两年多来，我们一直在寻找这样的黑洞-双星系统，”这项研究的论文共同作者Julia Bodensteiner说道，“当我听到VFTS 243时，我非常兴奋，在我看来，它是迄今为止报告的最有说服力的候选者。”

为了找到VFTS 243，该合作组织在大麦哲伦星云的塔兰图拉星云区域搜索了近1000颗大质量恒星，以专门寻找那些可能有黑洞作为同伴的恒星。由于存在那么多的替代可能性，要明确地将这些同伴确定为黑洞是一件非常困难的事情。

“作为一个近年来揭穿了潜在黑洞的研究人员，我对这一发现极为怀疑，”Shenar说道。持怀疑态度的还有论文共同作者、被Shenar称为“黑洞破坏者”的美国哈佛大学和史密森学会天体物理学中心的Kareem El-Badry说道，“当Tomer要求我仔细检查他的发现时，我有过怀疑。但我无法为这些数据找到一个不涉及黑洞的合理解释。”

这一发现也让研究小组对伴随黑洞形成的过程有了独特的看法。天文学家认为，一个恒星质量的黑洞是随着一颗垂死的大质量恒星的核心坍缩而形成，但仍不能确定这是否伴随着强大的超新星爆炸。

Shenar表示：“在VFTS 243中形成黑洞的那颗恒星似乎已经完全坍缩了，没有之前爆炸的迹象。这种‘直接坍缩’情况的证据最近已经出现，但我们的研究可以说提供了最直接的迹象之一。这对宇宙中的黑洞合并的起源有巨大的影响。”

VFTS 243中的黑洞是通过ESA VLT上的Fibre Large Array Multi Element Spectrograph对塔兰图拉星云进行六年的观测发现的。

尽管有“黑洞警察”的绰号，该团队积极鼓励审查并希望他们日前发表在《Nature Astronomy》上的工作能发现其他围绕大质量恒星运行的恒星质量黑洞，据预测，银河系和麦哲伦云中存在成千上万的黑洞。

El-Badry总结道：“当然，我希望该领域的其他人能够仔细研究我们的分并尝试建立替代模型。这是一个非常令人激动的项目，我们要参与其中。”