天文学家可能第一次发现了一个“隐形”黑洞 什么方法发现的？

　　天文学家在 2019 年拍摄了有史以来第一张黑洞的直接图像，这要归功于黑洞存在的发光物质。但实际上许多黑洞几乎是不可能被探测到的。现在，另一个使用哈勃太空望远镜的团队似乎终于找到了以前从未见过的东西：一个完全不可见的黑洞。这项研究已在线发布并提交给《天体物理学杂志》发表，但尚未经过同行评审。

　　黑洞是大恒星死亡并且它们的核心坍塌后留下的东西。它们的密度令人难以置信，引力如此之大，以至于任何东西都无法以足够快的速度逃离它们，包括光。天文学家热衷于研究黑洞，因为他们可以告诉我们很多关于恒星死亡方式的信息。通过测量黑洞的质量，我们可以了解恒星最后时刻的情况，即它们的核心正在坍塌，外层被驱逐。

　　从定义上讲，黑洞似乎是不可见的——它们毕竟是通过捕获光的能力而得名的。但是由于它们强大的引力，我们仍然可以通过它们与其他物体相互作用的方式来检测它们。通过它们与其他恒星相互作用的方式，已经发现了数百个小黑洞。

　　这种检测有两种不同的方法。在“ X 射线双星”中——一颗恒星和一个黑洞在产生 X 射线的同时围绕一个共同的中心运行——黑洞的引力场可以从它的伴星中拉出物质。这种物质围绕着黑洞旋转，同时由于摩擦而升温。炽热的物质在 X 射线下发出明亮的光，使黑洞可见，然后被吸入黑洞并消失。您还可以探测到成对的黑洞合并在一起，向内盘旋并发出短暂的引力波闪光，这是时空中的涟漪。

　　然而，有许多流氓黑洞在太空中漂流而没有与任何东西相互作用——这使得它们很难被发现。这是一个问题，因为如果我们无法探测到孤立的黑洞，那么我们就无法了解它们是如何形成的以及它们来自的恒星的死亡情况。

　　为了发现这样一个看不见的黑洞，科学家团队不得不在几年内结合两种不同类型的观察结果。这一令人印象深刻的成就为寻找以前难以捉摸的孤立黑洞类别提供了一种新方法。

　　爱因斯坦的广义相对论预测，大质量物体会在光线经过它们时弯曲。这意味着任何通过非常接近不可见黑洞的光——但距离不足以最终进入黑洞——都会以与通过透镜的光相似的方式弯曲。这称为引力透镜，当前景物体与背景物体对齐并弯曲其光线时可以发现。该方法已被用于研究从星系团到其他恒星周围行星的一切事物。

　　这项新研究的作者在寻找黑洞时结合了两种类型的引力透镜观测。首先是他们发现来自遥远恒星的光突然放大，在恢复正常之前短暂地让它看起来更亮。不过，他们看不到任何通过引力透镜过程导致放大的前景物体。这表明该物体可能是一个孤立的黑洞，这是以前从未见过的。问题是它也可能只是一颗微弱的恒星。

　　确定它是黑洞还是微弱的恒星需要大量工作，这就是第二种引力透镜观测的用武之地。作者用哈勃反复拍摄了六年的图像，测量恒星似乎移动了多远因为它的光被偏转了。

　　最终，这让他们计算出导致透镜效应的物体的质量和距离。他们发现它的质量大约是我们太阳的七倍，距离我们大约 5,000 光年，这听起来很远，但实际上却相对较近。我们应该可以看到一颗那么大、那么近的恒星。由于我们看不到它，他们推断它一定是一个孤立的黑洞。

　　用像哈勃这样的天文台进行这么多观测并不容易。望远镜非常受欢迎，它的时间有很多竞争。鉴于确认这样一个物体的难度，你可能会认为找到更多物体的前景并不好。幸运的是，我们正处于天文学革命的开端。这要归功于新一代的设施，包括正在进行的盖亚调查，以及即将到来的维拉鲁宾天文台和南希格雷斯罗马太空望远镜，所有这些都将以前所未有的细节对大部分天空进行重复测量。

　　这对天文学的所有领域来说都是巨大的。对如此多的天空进行定期、高精度的测量将使我们能够调查在很短的时间尺度内发生变化的大量事物。我们将以新的方式研究小行星、被称为超新星的爆炸恒星以及其他恒星周围的行星等各种各样的事物。

　　当谈到寻找隐形黑洞时，这意味着我们不会庆祝只找到一个，而是很快就会发现很多，以至于它变得司空见惯。这将使我们填补我们对恒星死亡和黑洞产生的理解的空白。

　　最终，银河系的隐形黑洞将变得更加难以隐藏。