天文学家在一个异常进化的双星系统中发现了一个长期隐藏的小黑洞

中国研究人员利用径向速度和天体测量方法发现了一个有希望的质量间隙黑洞。这项研究于 9 月 10 日在线发表在《自然天文学》杂志上，由中国科学院国家天文台副研究员王松博士领导的团队进行。

过去六十年，科学家利用X射线方法发现了二十多个恒星质量黑洞，这些黑洞的质量分布主要在5至25个太阳质量之间，3至5个太阳质量的黑洞较少。

质量差距可能是由超新星期间的特殊机制引起的，这种机制阻止了在此质量范围内黑洞的形成，或者可能是由于观察偏差，因为包括低质量黑洞的双星在超新星期间更容易受到诞生冲击的破坏，因此更难探测到。

尽管激光干涉引力波天文台最近的引力波观测揭示了这一质量间隙内存在致密物体，但双星中是否存在低质量黑洞的问题仍存在争议。预计这样的系统不会发生相互作用，也不会发射 X 射线，可以使用径向速度和天体测量法进行搜索。

本研究利用大天区面积多目标光纤光谱望远镜 (LAMOST) 获得的光谱和盖亚的天体测量数据，对包含致密组件的双星进行了搜索。

研究人员在双星系统G3425中发现了一个低质量暗物体。可见恒星是一颗红巨星，质量约为 2.7 个太阳质量，而暗物体的质量约为 3.6 个太阳质量，范围为 3.1 至 4.4 个太阳质量。除红巨星外，系统中没有任何其他成分的光贡献，证明暗伴星是一个黑洞，其质量在质量间隙内。

更值得注意的是，G3425 是一颗宽双星，轨道周期约为 880 天，偏心率接近于零。研究人员发现很难通过标准的双星演化过程来解释它的形成。因此，这种令人惊讶的宽圆形轨道的形成对当前的双星演化和超新星理论提出了挑战。

研究表明，结合径向速度和天体测量法可以有效探测双星系统中的静止致密天体。这个有趣的系统强烈暗示了包含低质量黑洞的双星系统的存在，可以为双星系统的形成和演化提供新的见解。

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