盖亚太空望远镜在1500光年之外发现已知最重的黑洞

一个由特拉维夫大学（Tel Aviv University）研究人员组成的国际研究小组在特拉维夫大学教授 Tsevi Mazeh 的参与下发现了一颗恒星，它围绕着一个比太阳质量重 33 倍的黑洞运行，距离地球 1500 光年。这个黑洞是利用欧洲盖亚太空望远镜的数据发现的，它比银河系中其他已知黑洞重三倍多。

盖亚号太空望远镜由欧洲航天局于2013年发射升空，此后一直在定期测量银河系中十多亿颗恒星的位置和亮度，其精确度前所未有，相当于精确到毫米级确定月球上一粒沙子的位置。

一个由欧洲数百名科学家组成的组织负责处理从航天器传来的数据，并将其提供给整个科学界。TAU 雷蒙德和贝弗利-萨克勒物理和天文学学院的 Tsevi Mazeh 教授（名誉教授）领导的研究小组参与了利用航天器数据发现的双星系统的研究。这项研究发表在著名的《天文学与天体物理学》（Astronomy & Astrophysics）杂志上。

这幅艺术家的印象图将银河系中的三个恒星黑洞并排进行了比较：它们的质量分别是太阳的10倍、21倍和33倍。盖亚BH3是迄今为止在银河系中发现的质量最大的恒星黑洞。黑洞的半径与其质量成正比，但请注意，黑洞本身并没有被直接成像。图片来源：ESO/M.Kornmesser

双星的大样本还包括包含黑洞的系统--黑洞是宇宙中最罕见的天体之一。黑洞的存在是宇宙中最神奇的现象之一，爱因斯坦的广义相对论早在 1939 年就预言了它的存在。

根据公认的理论，当恒星内核核燃烧过程的燃料耗尽时，恒星就会向中心坍缩。如果恒星的质量足够大，所有剩余物质都会坍缩成一个密度无限大的单点。因此，我们可以把黑洞看作是恒星的"尸体"，它已经结束了自己的生命周期，坍缩到自身内部。

天体物理学家仍在努力了解导致物质坍缩到中心点的极端条件，因此每次发现黑洞都会让天文学家们兴奋不已。

发现黑洞非常困难，因为光无法克服黑洞附近强大的引力。当黑洞与一颗普通恒星组成双星系统时，可见恒星的运动可以用来测量其不可见伙伴的质量，从而证明它确实是一个黑洞。事实上，在短短几年时间里，盖亚已经发现了两个黑洞。

Tsevi Mazeh 教授。图片来源：特拉维夫大学

Mazeh 教授和日内瓦大学的 Laurent Eyer 教授成立了一个小组，利用航天器的数据寻找黑洞，小组成员包括来自法国、德国、西班牙、比利时、波兰和瑞士的科学家。

在研究新数据时，研究小组发现了一个含有特殊黑洞的双星系统，这种黑洞以前从未发现过，其质量为33个太阳质量，距离我们大约1500光年。这个新的黑洞比银河系中任何其他已知的黑洞都要重三倍以上。这个被命名为盖亚 BH3 的双星系统包含一颗普通恒星，它似乎形成于一百多亿年前，当时我们的银河系还非常年轻。这颗恒星以 11 年为一个周期绕着黑洞运行。

在Mazeh教授的建议下，团队决定立即公布这一轰动性的消息，而不是等到有序地公布所有发现的系统。航天器团队包括 TAU 的研究人员--波特环境与地球科学学院院长 Shay Zucker 教授、Simchon Faigler 博士、Sahar Shahaf 博士（现就职于魏兹曼研究所）、Dolev Bashi 博士（现就职于剑桥大学）、Avraham Binnenfeld（研究生）和 Oded Orenstein（本科二年级学生）--都被列为今天发表的科学文章的撰稿人，该文章报道了这一发现。

Tsevi Mazeh 教授："这是银河系中目前已知的双星系统中最重的黑洞，这一发现令人兴奋。从首次提出黑洞存在的假设到发现第一个黑洞，大约过去了三十年，而在我们能够发现盖亚BH3--当今已知周期最长的双星系统--之前，已经过去了五十多年。人类是如何在浩瀚无垠的宇宙中航行并发现如此神秘的天体的，真是令人惊叹。我深信，这一发现将为我们开启一种新的思维模式，让我们了解在银河系中巡游的黑洞的存在和普遍性"。

编译来源：ScitechDaily