科学家首次发现银河系外的“休眠”黑洞

7月21日，欧洲南方天文台近日发布公报说，一个由多国科学家组成的研究团队观测到一个不发射高强度X射线辐射的“休眠”黑洞，这个恒星级黑洞位于银河系附近的大麦哲伦星系内。相关论文已于近日发表在英国《自然·天文学》杂志上。

公报介绍，当大质量恒星走到生命尽头，在自身引力作用下会坍缩形成恒星级黑洞。在两颗恒星围绕共同中心运转的双星系统中，如果其中一颗恒星死亡，会形成一个黑洞及一颗发光的伴星。科学家主要通过黑洞从伴星吸积物质时发射的X射线探测这类黑洞。而“休眠”黑洞是指不发射高强度X射线辐射的黑洞，它很少与周围环境相互作用，特别难以被发现。

比利时鲁汶大学天文学研究所研究人员领衔团队耗时6年，利用欧洲南方天文台甚大望远镜上搭载的“光纤大阵列多目标光谱仪”，在大麦哲伦星系的毒蜘蛛星云区域观测了近1000颗大质量恒星，才发现这个命名为VFTS243的“黑洞双星系统”。该系统包含一个质量至少是太阳9倍的黑洞，以及一颗质量为太阳25倍的恒星。

研究团队用“大海捞针”形容这项新发现。研究团队认为，VFTS243系统中的黑洞是银河系外第一个被明确探测到的“休眠”的恒星级黑洞。研究人员反复质疑并检查了相关数据，认为除了存在黑洞之外，找不到对数据的其他合理解释。

新发现有助于更深入理解黑洞的形成。天文学家认为，当一颗即将死亡的大质量恒星的核心坍缩时，会形成一个恒星级黑洞，目前仍不清楚该过程是否伴随剧烈的超新星爆发。

“形成VFTS243系统中的黑洞的恒星似乎已完全坍缩，且先前没有爆发的迹象。”论文通讯作者、荷兰阿姆斯特丹大学天体物理学家托默·谢纳尔解释。他表示，新研究为“直接坍缩”场景提供了直接证据，对探索“宇宙中黑洞合并的起源有巨大意义”。