科学家的预言是正确的，新研究首次确认了一种可怕的天体

大家好，我是魅力科学君，今天我们要聊的话题是：根据一项近日发表在《天体物理学杂志》 上的新研究，科学家首次确认了一种可怕的天体——“孤立黑洞”（lone black hole），进而证实了此前的预言是正确的。好的，我们不说废话，这就开讲。

黑洞是一种引力场非常极端的天体，一旦进入其“事件视界”之内，即使是光都无法逃逸，因此黑洞本身对于我们是不可见的，实际上，此前我们发现的黑洞，或多或少都与它们周围的物质或其他天体发生着相互作用，从而暴露了自己的存在。

（↑银心黑洞）

比如说有些黑洞会大量吸积其附近的物质，这些物质在落入黑洞之前，会形成一个高速旋转的盘状结构（即吸积盘），其中的物质在引力的加速作用下，彼此之间会因为剧烈摩擦而被加热到很高的温度，并发出强烈的电磁辐射，进而被我们观测到。

又比如说有些黑洞拥有可见的伴星，在这种情况下，尽管我们不能直接发现它，但通过它的引力对伴星施加的影响，我们仍然可以确定它的存在。

（一个名为“盖亚BH1”的黑洞，科学家通过其对伴星引力影响发现了它的存在）

在过去的日子里，科学家早已预言，除了这些“有迹可循”的黑洞之外，还应该存在着“孤立黑洞”，它们是大质量恒星消亡后留下的恒星级黑洞，没有吸积盘，也没有伴星，孤独地在宇宙中穿行，由于它们既不发出电磁辐射，也没有与其他天体发生相互作用，因此我们很难发现它们的存在。

需要知道的是，银河系的存在时间已长达100多亿年，在如此漫长的时间里，大量的恒星都早已消亡，所以从理论上来讲，这些“孤立黑洞”的数量是非常庞大的，根据科学家的估算，在银河系中，它们的数量可以达到10亿个之多。

对于我们人类而言，“孤立黑洞”无疑是一种可怕的天体，可以想象的是，它们就像是一个个潜伏在黑暗中的“宇宙怪兽”，如果它们异常接近甚至闯入太阳系，那么在其强大引力的作用下，轻则包括地球在内的行星轨道都将被扰乱，重则整个太阳系都可能分崩离析，而在这一切发生之前，我们却很难察觉到它们的存在。

那么，如果“孤立黑洞”真的存在，我们应该如何去发现它们呢？对此，科学家提出了一种理论上可行的方法，即：利用引力透镜效应。

简单来讲，根据广义相对论，质量巨大的天体会明显弯曲周围的时空，使得经过其附近的光线发生偏折，因此当一个质量足够大的前景天体运行到遥远的背景恒星和观测者之间时，前景天体的引力会像放大镜一样弯曲背景恒星发出的光线，使得观测者看到的背景恒星比实际更亮，这种现象就被称为引力透镜效应。

实际上，早在2011年的时候，一个名为OGLE（Optical Gravitational Lensing Experiment，光学引力透镜实验）的观测项目，就发现了一个疑似“孤立黑洞”的天体。

观测数据表明，这个天体位于人马座方向，距离地球约5000光年，而其背景恒星距离地球大约2万光年，在此次事件中，这个天体产生的引力透镜效应使其背景恒星的亮度大幅增加，并且持续了数月的时间，更重要的是，这个天体没有释放出任何可探测的可见光以及其他的电磁辐射。

所以科学家当时就怀疑这个天体是一个“孤立黑洞”，并将其命名为“OGLE-2011-BLG-0462”，为方便描述，我们这里不妨将其简称为“OGLE-2011”。

在接下来的日子里，科学家对此次事件进行了持续观测和数据分析，研究内容主要是测量“OGLE-2011”对背景恒星位置造成的微小偏移，因为引力透镜效应不仅会使背景恒星变亮，还会使其在天空中的位置发生微小的偏移，这种偏移量与前景天体的质量、半径和距离密切，并且随着前景天体的移动而变化。

在研究工作中，科学家通过包括哈勃望远镜在内的15个望远镜，用了十几年的时间，收集到了大量的观测数据，通过对这些数据进行深入研究，科学家精确测量出了背景恒星的偏移量，并据此计算出了“OGLE-2011”的具体情况。

研究结果表明，“OGLE-2011”距离地球5000（±490）光年，半径为21.1（± 2.5）公里，质量为太阳的7.15（± 0.83）倍，而这也就意味着，“OGLE-2011”确实是一个“孤立黑洞”，因为在已知的天体中，只有黑洞才可能具备这样的半径与质量。

科学家表示，首次确认“孤立黑洞”的存在，说明了此前的预言是正确的，这是一个重要的序曲，未来的研究还将继续利用这种方法寻找更多的“孤立黑洞”，这对我们更好地了解宇宙，以及更客观地评估这种天体对太阳系的威胁程度，都具有重要的意义。

参考资料：OGLE-2011-BLG-0462: An Isolated Stellar-mass Black Hole Confirmed Using New HST Astrometry and Updated Photometry，The Astrophysical Journal, Volume 983, Number 2，DOI 10.3847/1538-4357/adbe6e