據麻省理工學院的天體物理學家稱，經過充分研究的 V404 Cygni 是一個擁有低質量黑洞的 X 射線雙星，它是一個寬層次三重星的一部分，其第三級伴星距內部雙星至少 3,500 個天文單位 (AU)。
V404天鵝。圖片來源：伯奇等人.，兩個：10.1038/s41586-024-08120-6。
位於天鵝座，距地球約7,800光年。
該系統在 80 多年前（即 1938 年）的一次新星爆炸中首次引起人們的關注。
它也在1989年產生過噴發，被日本X射線衛星Ginga和和平號空間站上的高能儀器發現。
1989 年的爆發被稱為“天鵝座新星 1989”，對於黑洞研究至關重要。
在那之前，天文學家只知道少數他們認為可能是黑洞的天體，而天鵝座 V404 是最有說服力的候選者之一。
V404 是天鵝一個中心恆星質量的黑洞正在吞噬一顆小恆星，該恆星每 6.5 天螺旋式地靠近黑洞，這種結構與大多數雙星系統類似。
但是，根據這項新研究，第二顆恆星正在繞著黑洞旋轉，儘管距離要遠得多。
麻省理工學院研究員凱文·伯奇說：“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。”
“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。”
藝術家對天鵝座 V404 的印象：中央黑洞（黑點）正在吞噬附近的一顆恆星（左側的橙色天體），而第二顆恆星（上方的白色閃光）則在更遠的距離處繞軌道運行。圖片來源：豪爾赫·盧戈。
Burdge 博士和同事估計第三個伴星每 70,000 年繞 V404 Cygni 黑洞運行一次。
黑洞似乎對如此遙遠的物體具有引力，這引發了人們對黑洞本身起源的疑問。
黑洞被認為是由垂死恆星的猛烈爆炸形成的，這一過程被稱為超新星，恆星在坍縮成看不見的黑洞之前在最後一次爆發中釋放出大量的能量和光線。
然而，該團隊的發現表明，如果新觀測到的黑洞是由典型的超新星產生的，那麼它在坍縮之前釋放的能量將會踢走其外圍任何鬆散束縛的物體。
那麼，第二顆外星就不應該還在附近徘徊。
相反，作者懷疑天鵝座 V404 黑洞是通過更溫和的直接塌陷過程形成的，在這個過程中，一顆恆星簡單地塌陷，形成一個黑洞，而沒有最後一次戲劇性的閃光。
如此溫和的起源幾乎不會干擾任何鬆散束縛的遙遠物體。
由於天鵝座 V404 包含一顆非常遙遠的恆星，這表明該系統的黑洞是通過更溫和、直接的塌縮而誕生的。
儘管天文學家幾個世紀以來一直觀察到更猛烈的超新星，但三重系統可能是由這種更溫和的過程形成的黑洞的第一個證據。
除了提供黑洞起源的線索外，外層恆星還揭示了該系統的年齡。
天體物理學家觀察到，外層恆星恰好處於成為紅巨星的過程中——這個階段發生在恆星生命的末期。
根據這一恆星轉變，他們確定外層恆星的年齡約為 40 億年。
鑑於鄰近恆星大約在同一時間誕生，他們得出結論，雙星組件也有 40 億年的歷史。
“我們以前從未能夠對一個古老的黑洞做到這一點，”伯奇博士說。
“現在我們知道天鵝座 V404 是三重星體的一部分，它可能是由直接塌陷形成的，並且由於這一發現，它形成於大約 40 億年前。”
這發現本週發表在雜誌上自然。
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KB伯奇等人。黑洞低質量 X 射線雙星 V404 Cygni 是寬三元組的一部分。自然，2024 年 10 月 23 日在線發布；號碼：10.1038/s41586-024-08120-6
