【哈勃、韦伯联手!“失踪”的1万颗黑洞,终于现身第一颗】
在距离地球约1.8万光年的半人马座欧米伽星团里,挤着大约1000万颗恒星。按照恒星演化和星团动力学模型,其中应该隐藏着约1万颗恒星级黑洞。然而几十年来,天文学家几乎找不到它们留下的直接痕迹。
现在,这场“宇宙寻黑”终于取得突破。根据发表于《天体物理学杂志快报》(The Astrophysical Journal Letters)的一项新研究[1],美国犹他大学领衔的团队利用哈勃太空望远镜超过20年的存档数据,并结合詹姆斯·韦伯太空望远镜的近红外观测,发现了一颗编号为oMEGACat BH-2的黑洞,这是半人马座欧米伽星团中首颗被确认的恒星级黑洞。
黑洞本身不发光,研究人员盯住的是它身旁的一颗普通恒星。哈勃从2002年至2023年持续记录其位置变化,韦伯又进一步提高了测量精度。结果显示,这颗约0.78倍太阳质量的恒星,正在围绕一个完全看不见的重物运行。
根据恒星在天空中的细微“摆动”,研究团队算出暗天体的质量约为太阳的4.46倍,已经重到无法用中子星解释。此前,这个神秘天体一度被认为可能是中子星,如今黑洞身份基本得到确认。
这对双星也很特别,可见恒星绕黑洞一周大约需要94年,是目前已知轨道周期最长的黑洞双星系统。研究人员只观测到不到四分之一圈,但恰好赶上恒星接近黑洞、运行速度最快的阶段,因此仍能较准确地测出黑洞质量。
它们很可能并非共同诞生,而是在拥挤的星团中偶然相遇后组成双星系统。论文估算,这个松散组合的存续时间约为8亿年,未来可能被附近恒星的引力扰动再次拆散。
半人马座欧米伽可能是一个被银河系吞并的矮星系残核,年龄约120亿年。这里是否真的潜藏着上万颗沉默黑洞,仍需继续寻找。但第一颗已经现身,这意味着过去难以发现的黑洞群体,终于有了可以追踪的入口。
参考文献
[1] Matthew Whitaker, Evan Kerr, Anil Seth, et al. A Long Period Stellar-mass Black Hole Binary in ω Centauri, The Astrophysical Journal Letters, 2026, DOI: 10.3847/2041-8213/ae7a5c.


