盖亚 BH1 是一颗类太阳恒星，与一个估计质量为太阳 10 倍的黑洞共轨。 (ESO/L. Calcada)
1916 年，卡尔·史瓦西柴尔德 (Karl Schwarzchild) 提出理论，认为存在作为爱因斯坦场方程的解。
到了 20 世纪中叶，天文学家开始首次使用间接方法探测黑洞，其中包括观察黑洞对周围物体和空间的影响。
自 20 世纪 80 年代以来，科学家们一直在研究位于宇宙中大多数大质量星系中心的超大质量黑洞 (SMBH)。到 2019 年 4 月，事件视界望远镜（EHT）合作有史以来拍摄的第一张SMBH图像。
这些观察提供了在最极端条件下测试物理定律的机会，并提供了对塑造宇宙的力量的见解。
根据一个最近的研究中，一个国际研究小组依赖于欧洲航天局的数据盖亚天文台观察具有奇怪轨道特征的类太阳恒星。由于其轨道的性质，研究小组得出结论，它一定是一个二进制系统。
这使其成为距离我们太阳系最近的黑洞，并且意味着我们的银河系中存在大量的休眠黑洞。
这项研究由哈佛学会天体物理学家卡里姆·埃尔-巴德里 (Kareem El-Badry) 领导。哈佛-史密森天体物理中心（CfA）和马克斯·普朗克天文研究所（MPIA）。
来自 CfA、MPIA、加州理工学院、加州大学伯克利分校、熨斗研究所的研究人员加入了他的行列。计算天体物理中心（CCA），魏茨曼科学研究所， 这巴黎天文台，麻省理工学院的卡维利天体物理与空间研究所，以及多所大学。
这纸描述他们的发现将发表在英国皇家天文学会每月通知。
正如埃尔-巴德里通过电子邮件向《今日宇宙》解释的那样，这些观测结果是一项更广泛的活动的一部分，该活动旨在识别银河系中正常恒星的休眠黑洞伴星。
“过去四年来，我一直在使用各种数据集和方法寻找休眠黑洞，”他说。
“我之前的尝试发现了各种各样伪装成黑洞的双星，但这是搜索第一次取得成果。”
为了进行这项研究，El-Badry 和他的同事依赖于欧洲航天局 (ESA) 盖亚天文台获得的数据。这项任务花费了近十年的时间测量了近 10 亿个天体的位置、距离和自行，例如恒星、行星、彗星、小行星和星系。
通过跟踪物体绕银河系中心运行时的运动（一种称为天体测量学的技术），盖亚任务旨在构建有史以来最精确的 3D 空间目录。
为了他们的目的，El-Badry 和他的同事检查了盖亚数据版本 3 (GDR3) 中所有 168,065 颗恒星，这些恒星似乎具有二体轨道。
他们的分析发现了一个特别有前途的候选者，一个 G 型（黄星），被命名为 Gaia DR3 4373465352415301632——出于他们的目的，该团队将其命名为 Gaia BH1。根据观测到的轨道解，埃尔-巴德里和他的同事确定这颗恒星一定有一个黑洞双星伴星。
埃尔-巴德里说：“盖亚数据限制了这颗恒星在天空中的运动方式，当它绕黑洞运行时，它画出了一个椭圆。轨道的大小和它的周期给了我们对其看不见的伴星质量的限制——大约10 个太阳质量。
“为了确认盖亚解决方案是正确的并排除非黑洞替代方案，我们用其他几台望远镜对这颗恒星进行了光谱观察。这加强了我们对伴星质量的限制，并证明它确实是‘黑暗的’。”
为了证实他们的观察结果，研究小组分析了多个望远镜对盖亚 BH1 的径向速度测量结果。
其中包括 WM 凯克天文台的高分辨率阶梯光栅光谱仪（雇用），MPG/ESO 望远镜的光纤馈电增程光学摄谱仪（荒野）摄谱仪，甚大望远镜（VLT）X-Shooter 光谱仪， 这Gemini 多目标光谱仪(GMOS)、麦哲伦小阶梯光栅 (麦格E）光谱仪，以及大天区多目标光纤光谱望远镜（拉莫斯特）。
与寻找系外行星的方法（多普勒光谱）类似，这些仪器提供的光谱使团队能够观察和测量影响其轨道的引力。这些后续观测证实了盖亚 BH1 的轨道解，以及大约 10 个太阳质量的伴星与其共轨。
正如 El-Badry 指出的那样，这些发现可能构成银河系中第一个未根据 X 射线发射或其他能量释放观测到的黑洞：
“模型预测银河系包含大约 1 亿个黑洞。但我们只观察到了其中大约 20 个。之前我们观察到的所有黑洞都在‘X 射线双星’中：黑洞正在吞噬一颗伴星，当该材料的重力势能转化为光时，它在 X 射线中发出明亮的光芒。
“但这些仅代表了冰山一角：可能潜伏着更大的种群，隐藏在更广泛的分离双星中。盖亚 BH1 的发现为这一种群提供了早期线索。”
如果得到证实，这些发现可能意味着银河系中存在大量休眠黑洞。这是指从明亮的圆盘、辐射爆发或从极点发出的超高速喷流（类星体经常出现的情况）中看不到的黑洞。
如果这些物体在我们的银河系中无处不在，那么对恒星和银河系演化的影响可能是深远的。然而，这个特殊的休眠黑洞可能是一个异常值，并不表明黑洞数量较多。
为了验证他们的发现，El-Badry 和他的同事们期待着盖亚数据发布 4 (GDR 4)，其日期仍有待确定，其中将包括在五年名义任务 (GDR 4) 期间收集的所有数据）。
此版本将包括所有观测到的恒星、双星、星系和系外行星的最新天体测量、光度和径向速度目录。
第五次也是最后一次发布 (GDR 5) 将包括名义任务和扩展任务（整整 10 年）的数据。
El-Badry 表示：“根据 Gaia BH1 暗示的 BH 伴星出现率，我们估计下一次盖亚数据发布将能够发现数十个类似的系统。”
“仅凭一个物体，很难确切地知道它对人口意味着什么（这可能只是一个奇怪的现象，一个侥幸）。我们对能够利用更大的样本进行人口统计研究感到兴奋。”
