一顆在太空中奇怪地擺動的恆星可能是銀河系中最受歡迎的物體之一的路標。
人們發現，距離地球約 5,825 光年的一顆紅巨星正在與雙星伴星一起緩慢地進行軌道舞蹈。問題？雙星伴星所在的地方完全沒有光。
它變得更有趣。根據紅巨星的行為，由中國科學院王松領導的天文學家確定，這個看不見的物體的質量僅為太陽質量的3.6倍。只有一件事可能是：黑洞，一個身材嬌小的物體，正好落在數據中一個神秘的空洞中間，這個空洞被稱為較低的質量間隙。
它被命名為 G3425，它可能可以告訴我們很多關於微小的知識黑洞據分析。
「G3425 的罕見發現為質量間隙的存在提供了證據黑洞在非相互作用的雙星中，很難通過 X 射線發射檢測到，”研究人員在論文中寫道。
“更值得注意的是，其令人驚訝的寬圓形軌道的形成挑戰了當前的雙星演化和超新星爆炸理論。”
黑洞位於超緻密物體的連續體上，這些物體是由死亡恆星的剩餘核心形成的，這些恆星在耗盡燃料並在重力作用下崩潰後形成。白矮星由質量高達太陽質量約 8 倍的恆星形成，質量上限約為太陽質量的 1.4 倍。
較重的物體變得更加緻密；這些是中子星，最多約2.3個太陽質量（雖然可以有有點重疊之間的品質範圍）。
根據我們最好的模型，超過 2.3 個太陽質量，中子星無法再承受向內的重力壓力。它應該完全塌陷，形成一個黑洞。
這就是質量間隙出現的地方。極少數下面的黑洞候選者五個太陽質量。要么我們真的不善於找到它們，要么有什麼東西阻止了它們的形成。
實際上，很難找到它們也並非完全不可能。除非它們正在積極生長——這個過程會在極端引力影響下從黑洞周圍旋轉的物質產生 X 輻射——否則黑洞很難被發現。它們可以對周圍的事物產生影響，但黑洞越小，這種影響越不明顯。
然而，歐洲太空總署的蓋亞任務為我們提供了尋找隱形物體的絕佳工具。長期任務是繪製銀河系地圖在三個維度，包括恆星的運動和速度。這意味著，當我們發現一顆似乎空無一物地跳舞的恆星時，我們現在可以仔細觀察，看看那裡可能存在或不存在什麼。
這就是王的團隊找到G3425的原因。他們利用中國科學院大口徑多目標光譜望遠鏡的光譜來尋找恆星光線的變化。圍繞雙星的共同重心移動，a他們利用蓋亞數據來尋找太空中恆星的運動。
G3425 中的紅巨星的質量估計約為 2.7 個太陽。它的運動表明它處於相對較寬的軌道上，大約需要 880 天才能繞著一個計算得出的質量約為太陽質量 3.6 倍的物體的共同重心移動。
根據該團隊的模型，該軌道是相當圓形的。雙星系統中的其他恆星質量黑洞往往具有橢圓軌道。圓形軌道意味著雙星長期穩定且不受干擾；這與我們對黑洞雙星的理解並不相符，因為產生黑洞的超新星可以產生相當大的擾動，使黑洞本身失去平衡或乾淨的空間在高速時。
G3425 提出了一些問題。但它也可能包含一些答案。獲得這些答案的最佳方法是找到更多散佈在銀河系中的低質量黑洞，並根據我們的發現，使用統計數據找出黑洞形成的不同方式。
“未來的光譜和天體測量觀測，”研究人員寫道，“可能有助於揭示具有各種參數的低質量黑洞雙星群體，並為雙星系統的形成和演化提供深刻的見解。”
該研究發表於自然。
