黑洞是隱身大師。
如果它們不主動吞噬物質（大多數恆星質量黑洞不會），它們就不會發出我們可以偵測到的輻射。 因此，我們必須訴諸其他手段來探測它們——例如尋找似乎在雙星軌道上但……什麼都沒有的恆星。
現在，天文學家第一次成功確定了一個黑洞在銀河系之外使用這種方法。
根據繞行軌道的恆星的運動，他們在大麥哲倫星雲中發現了一個相對較小的黑洞，大麥哲倫星雲是距離銀河系約 16 萬光年的矮星系。
這個黑洞被命名為 NGC 1850 BH1，是在——你猜對了——NGC 1850 中發現的，這是一個由數千顆恆星組成的星團。 這次探測表明，這種方法確實可以證明是在銀河系及其他地區密集的星團中尋找黑洞的關鍵。
“就像福爾摩斯追查犯罪團伙的失誤一樣，我們一隻手拿著放大鏡觀察這個星團中的每一顆恆星，試圖找到一些黑洞存在的證據，但並沒有直接看到它們，”天體物理學家薩拉·薩拉西諾說英國利物浦約翰摩爾斯大學的教授。
“這裡顯示的結果僅代表其中一名通緝犯，但當你找到一名罪犯時，你就可以在不同的集群中發現許多其他罪犯。”
我們在銀河系外探測到的大多數黑洞都因它們活躍時噴出的輻射而暴露了自己。 黑洞本身不發射輻射，但落入其上的物質卻發射輻射——事實上，發射了大量的輻射。
自 2015 年以來，我們也發現了黑洞數量不斷增加從重力波，當兩個物體碰撞時它們在時空中產生的微小漣漪。 然而，儘管取得了所有這些進步，但這仍然只是宇宙海洋中的滄海一粟。
天文學家估計可能存在1億恆星質量黑洞獨自在銀河系。 我們還沒有檢測到那麼多，這意味著我們對這些神秘物體的理解存在一些相當大的差距。
然而，對象的方式大約黑洞的行為可能是它們存在的一個明顯跡象。 儘管它們在物理上可能很小而且很暗（質量是太陽 11 倍的黑洞事件視界只有 65 公里（或 40 英里）寬），它們仍然對周圍的空間施加引力影響。
例如，當黑洞捕獲雙星軌道上的一顆恆星時，該恆星將開始以特有的方式移動。 儘管從我們觀察它的距離來看，它看起來似乎是靜止的，但它的光會發生變化——當恆星遠離我們時，波長會延長，而當它靠近我們時，波長會縮短。
「絕大多數[黑洞]只能動態地被發現，”天文學家斯特凡‧德雷茲勒說德國哥廷根大學教授。
“當它們與恆星形成一個系統時，它們會以微妙但可檢測的方式影響恆星的運動，因此我們可以用複雜的儀器找到它們。”
薩拉西諾和她的團隊使用甚大望遠鏡的多單位光譜探測器（MUSE）收集了兩年的數據，然後分析這些數據，尋找表明雙星的波長變化，排除任何具有可見伴星的系統。
所有這些艱苦工作的結果就是 NGC 1850 BH1 的發現。 它的伴星質量約為太陽的5倍，並且正處於其主序壽命的末期。 它距離黑洞非常近，軌道周期只有 5 天，如此之近以至於當恆星開始死亡時膨脹起來時，物質可能會開始被虹吸到黑洞上。
但這項發現如此令人著迷還有另一個原因。 從宇宙角度來說，NGC 1850 星團非常年輕——只有 1 億年的歷史。 NGC 1850 BH1 代表著發現更多、更年輕的黑洞的潛力，這反過來又可以幫助我們了解這些物體是如何形成和演化的。
在年輕星團中尋找黑洞可以幫助我們了解大質量恆星和小恆星之間的演化階段中子星或黑洞，以及星團中黑洞的數量統計。 由於天文學家認為星團是最有可能發生黑洞和中子星碰撞的地方，這也對以下領域產生了影響：重力波天文學本身。
“我們所做的每一次探測對於我們未來了解恆星團及其中的黑洞都非常重要，”天文學家馬克·吉爾斯指出西班牙巴塞隆納大學的教授。
該研究發表在英國皇家天文學會每月通知。
