銀河系有一個新發現的大黑洞，而且它潛伏在靠近地球的地方！這個沉睡的巨人是由歐洲蓋亞空間望遠鏡發現的，該望遠鏡追蹤我們星系中數十億顆恆星的運動。
恆星質量黑洞是在大恆星耗盡燃料並坍縮時形成的。這項新發現是一個里程碑，代表著首次在地球附近發現如此起源的大型黑洞。
恆星質量黑洞 Gaia-BH3 的質量是我們太陽的 33 倍。先前在銀河系中發現的此類質量最大的黑洞是天鵝座星座中 X 射線雙星中的一個黑洞（Cyg X-1），其質量估計約為太陽的 20 倍。 銀河系中恆星質量黑洞的平均質量約為太陽的 10 倍。
Gaia-BH3 距離地球僅 2,000 光年，使其成為有史以來發現的第二個離我們星球最近的黑洞。離地球最近的黑洞是 Gaia-BH1（也是由 Gaia 發現的），距離為 1,560 光年。 Gaia-BH1 的質量約為太陽的 9.6 倍，比這個新發現的黑洞小得多。
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倫敦大學學院馬拉德空間科學實驗室的科學家，也是蓋亞黑洞任務組成員喬治·西布魯克在一份傳送給 Space.com 的宣告中說：“發現 Gaia BH3 就像電影《駭客帝國》中尼奧開始‘看到’矩陣的那一刻。” “在我們的例子中，‘矩陣’是我們星系中休眠的恆星黑洞群體，在蓋亞探測到它們之前，這些黑洞一直對我們隱藏。”
西布魯克補充說，Gaia BH3 是這個群體的重要線索，因為它是我們星系中發現的質量最大的恆星黑洞。
當然，與支配銀河系中心的超大質量黑洞人馬座 A* (Sgr A*) 相比，Gaia-BH3 只是個小角色，人馬座 A* 的質量是太陽的 420 萬倍。像 Sgr A* 這樣的超大質量黑洞不是由大質量恆星的死亡造成的，而是由越來越大的黑洞合併而成的。
沉睡的巨人黑洞導致恆星伴星發生搖擺
所有黑洞都以稱為事件視界的外部邊界為標誌，在事件視界處，黑洞的逃逸速度超過光速。這意味著事件視界是一個單向的光線捕獲表面，任何資訊都無法逃脫。
因此，黑洞不發射或反射光，這意味著只有當它們被逐漸吞噬的物質包圍時才能被“看到”。有時，這意味著雙星系統中的黑洞從伴星中吸取物質，從而在其周圍形成氣體和塵埃盤。
黑洞巨大的引力在這種周圍物質中產生強烈的潮汐力，導致其發出明亮的光芒，並消耗被摧毀的物質，同時還發射 X 射線。此外，黑洞不吞噬的物質可以被引導到其兩極並以接近光速的噴流形式噴射出來，並伴隨著光的發射。
所有這些光發射都使天文學家能夠發現黑洞。問題是，如何探測到不吞噬周圍氣體和塵埃的“休眠”黑洞呢？例如，如果一個恆星質量黑洞有一個伴星，但兩者之間的距離太遠，黑洞無法從其雙星伴侶那裡奪取恆星物質怎麼辦？
在這種情況下，黑洞及其伴星圍繞代表系統質心的一個點執行。當一顆恆星被一個光伴星（例如另一顆恆星甚至行星）環繞時，情況也是如此。
圍繞質心執行會導致恆星運動發生搖擺，這對於天文學家來說是可見的。由於蓋亞擅長精確測量恆星的運動，因此它是觀察這種搖擺的理想儀器。
蓋亞黑洞任務組著手尋找無法用另一顆恆星或行星的存在來解釋的奇怪搖擺，這種搖擺表明存在更重的伴星，可能是黑洞。
該團隊將目光投向位於天鷹座的一個古老巨星，該巨星距離地球 1,926 光年，他們在該恆星的路徑中發現了一個搖擺。這種搖擺表明該恆星與一個異常巨大的休眠黑洞鎖定在軌道運動中。兩者之間的距離範圍從太陽和海王星之間最遠距離到我們太陽和木星之間最近距離。
法國巴黎天文臺 CNRS 的首席研究員帕斯誇萊·帕努佐在一份宣告中說：“這真是一隻獨角獸。” “這是你一生研究中可能會有一次的發現。到目前為止，如此巨大的黑洞僅在遙遠的星系中被 LIGO-Virgo-KAGRA 合作組織探測到，這要歸功於對引力波的觀測。”
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由於蓋亞的靈敏度，黑洞任務組也能夠限制 Gaia-BH3 的質量，發現它擁有 33 個太陽質量。“Gaia-BH3 是我們能夠如此精確地測量質量的第一個黑洞，”特拉維夫大學的科學家和蓋亞合作組織成員 Tsevi Mazeh 說。“該物體的質量是太陽的 30 倍，這與我們對引力波實驗觀測到的非常遙遠的黑洞質量的估計值相當。蓋亞的測量結果首次提供了無可爭辯的證據，證明如此重的[恆星質量]黑洞確實存在。”
然而，Gaia-BH3 系統註定會引起科學家的極大興趣，不僅僅是因為它靠近地球及其黑洞的質量。
該系統中的恆星是一顆亞巨星，它大約是太陽的五倍大，亮度是太陽的 15 倍，但它比我們的太陽更冷、密度更低。 Gaia-BH3 伴星主要由氫和氦（宇宙中最輕的兩種元素）組成，缺乏較重的元素，天文學家（有些令人困惑地）稱之為“金屬”。
這顆恆星“貧金屬”這一事實表明，坍縮並死亡以產生 Gaia-BH3 的恆星也缺乏較重的元素。貧金屬恆星預計在其生命週期內會比富金屬同類恆星 shedding 更多的質量，因此科學家們質疑它們是否可以保持足夠的質量來誕生黑洞。 Gaia-BH3 代表了貧金屬恆星確實可以做到這一點的第一個暗示。“蓋亞的下一個資料版本預計將包含更多，這應該有助於我們‘看到’更多‘矩陣’，並瞭解休眠的恆星黑洞是如何形成的，”西布魯克總結道。
該團隊的研究於今天（4 月 16 日）發表在期刊 《天文學與天體物理學》上。
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