在距離地球約 7,800 光年的天鵝座中，潛伏著一個真正的太空奇觀。那裡，有一個在名為 V404 Cygni 的系統中從事同時具有。
現在，它從看似無窮無盡的武器庫中拿出了一個全新的把戲：一個看不見的雙星伴星，一顆在大約 70,000 年的寬闊軌道上運行的恆星。
由於天鵝座 V404 已經有了一個伴星——一顆在 6.5 天的近距離軌道上運行的恆星，中心黑洞正在其上悠閒地享用美食——新發現的第三個天體使該系統成為三重系統。
這是我們第一次看到具有這種配置的系統，它可以提供一些關於如何形式。這是因為超新星爆炸（被認為是恆星質量黑洞形成的機制）應該會斷裂寬軌道上脆弱的引力鍵。
“我們認為大多數黑洞是由恆星的劇烈爆炸形成的，但這一發現有助於質疑這一點，”物理學家凱文伯奇說麻省理工學院的。
“這個系統對於黑洞的演化來說非常令人興奮，它也提出了是否存在更多三元組的問題。”
事實上，我們幾十年前就知道第二顆恆星了。天文學家認為它只是一顆靠近天鵝座 V404 的恆星，相對來說並不引人注目。
但歐洲太空總署蓋亞任務收集的數據顯示，那裡發生的事情肯定比我們想像的還要多。蓋亞正在繪製銀河系中物體的三維位置；但它也繪製了它們在空間中移動時的方向和速度。
V404 Cygni 和這顆看似無關的恆星正以相同的方向和相同的速度在太空中移動。這表示對像是連結的。
“這幾乎可以肯定不是巧合或意外，”伯奇說。 “我們看到兩顆恆星相互追隨，因為它們被這條微弱的引力線連接在一起。所以這一定是一個三重系統。”
有證據顯示黑洞形成的超新星模型。這是當一顆垂死的恆星在巨大的爆炸中爆發，噴射出其外部物質，而恆星的核心在重力作用下塌陷形成黑洞，宇宙中密度最大的物體。
科學家，並解開光來測量核心物體的質量，從而推斷出黑洞的產生。但這並不意味著超新星是唯一的形成機制。另一種選擇是直接塌陷模型。在這裡，這顆大質量恆星完全內爆成黑洞，沒有混亂，沒有大驚小怪。
在這裡，證據的取得有點困難。沒有混亂或大驚小怪，幾乎沒有證據。
這就是天鵝座 V404 突然變得非常有趣的地方——因為當超新星爆炸是不對稱的（通常是這樣）時，能量的不平衡會給新生的黑洞帶來定向衝擊。
對於新連接的恆星所看到的如此寬廣的軌道，這個問題很難解決。黑洞和恆星相距3500個天文單位，這使得它們彼此之間的引力束縛相對較弱。超新星造成的破壞應該像一縷蜘蛛網一樣打破這條繩索。
較寬的軌道間隔也使得兩個經過的物體之間的引力捕獲難以解釋。伯奇和他的同事進行了數萬次模擬，發現最好的解釋是，當黑洞形成時，這三個物體就已經被引力束縛；且形成機制為直接塌陷。
“絕大多數模擬表明，實現這三重工作的最簡單方法是直接崩潰，”伯奇說。
這是迄今為止黑洞形成的直接塌縮模型的最佳證據，這支持了該機製作為解釋黑洞形成歷史的有效方法。與超新星。
甚至很可能還有其他寬廣的黑洞三合體，但我們由於黑洞而錯過了它們”;找到它們可以幫助我們更好地理解這些物體是如何形成的，以及為什麼黑洞可能會直接坍塌而不是在一陣光中爆炸。
“要么我們非常幸運，要么三級生很常見，”天文學家卡里姆·埃爾-巴德里說加州理工學院。
「如果它們很常見，這可能會解決一些關於黑洞雙星如何形成的長期存在的問題。三元組開闢了純雙星不可能的進化途徑。
“人們實際上之前就預測過黑洞雙星可能主要是通過三重演化形成的，但直到現在還沒有任何直接證據。”
該研究發表於自然。
