科学家证明两个“黑洞”星系实为双星系统

近日，科学家证明此前所发现的“独角兽”(Unicorn)和“长颈鹿”(Giraffe)两个存在“黑洞”的星系实际上都是双星系统，这意味着前述两个“黑洞”的真身为恒星。相关发现刊登于《皇家天文学会月报》（MNRAS）。

2021年初，俄亥俄州立大学天文学家Tharindu Jayasinghe和同事声称发现了一个恒星系统，并将其命名为“独角兽”。这一星系距离地球约1500光年，他们认为该星系中有一颗红色的巨大恒星，并围绕着一个看不见的黑洞运行。之后，Jayasinghe等人表示，在距地球约1.2万光年的地方，他们又发现了第二个类似“独角兽”的星系，并命名为“长颈鹿”。

但来自哈佛-史密森尼天体物理学中心的天文学家El-Badry和其他研究人员并不相信这些星系中存在黑洞。于是，Jayasinghe和El-Badry等人联合，对数据展开重新分析。

此次，前述团队通过重新分析发现，“独角兽”和“长颈鹿”星系处于一个罕见的恒星进化阶段。二者均为双星系统，包含一颗年龄较大的红巨星和一颗走向生命末期阶段的亚巨星。亚巨星与红巨星的距离足够近，因此亚巨星可以通过引力从红巨星吸取物质。El-Badry表示，随着这些亚巨星拥有更多的质量，它们会旋转得更快，这也是它们最初并被误认为是黑洞的原因。

研究人员一般通过研究恒星光谱来验证每个恒星系统的性质。任何恒星的光谱都有一些谱线，这些谱线代表着恒星大气中的原子会吸收特定波长的光。慢速旋转的恒星有非常清晰的谱线，快速旋转的恒星的谱线则是模糊的。

“如果恒星旋转得足够快，基本上所有的光谱特征都变得几乎不可见。”El-Badry说道。

来自欧洲南方天文台(ESO)的天体物理学家Julia Bodensteiner表示问题在于这些星系并不只有一颗恒星，另一颗其实被隐藏起来了。这意味着“独角兽”和“长颈鹿”星系中的第二颗恒星都旋转得非常快，以至于很难在光谱中被发现。这也正是Jayasinghe和其同事一开始误解“独角兽”和“长颈鹿”星系的原因之一。

El-Badry还认为，围绕某一物体运行的恒星的光谱线会来回移动。如果人们假设光谱显示的只有一颗普通的、慢速旋转的恒星在一个轨道上运行，那么这一假设就会导向错误的结论，即这颗恒星正在围绕一个看不见的黑洞运行。然而，“独角兽”和“长颈鹿”星系并不是近期首次让科学家产生误解的星系。

2020年，欧洲南方天文台(ESO)天体物理学家声称在距地球1000多光年的地方发现了一个“黑洞”，并认为这是目前人类所发现的离地球最近的“黑洞”。他们表示这一“黑洞”位于HR6819三星系统，并有两颗恒星围绕着“黑洞”旋转。但在重新分析数据后，Bodensteiner认为HR6819星系实际上没有黑洞，只包含一对处于罕见的进化阶段的恒星。随后更多的研究证实前述星系是一个双星系统，并不存在黑洞。