想象一下，太阳围绕着一个黑洞运行，也许正在 spiraling（螺旋式）地坠入其中。一颗像太阳一样的普通恒星可能会落入这样的陷阱，这个想法听起来就像科幻电影的情节。事实上，在天文学家已知的约 20 个黑洞中，没有一个威胁到类似太阳的恒星。
相反，它们倾向于与伴星紧密结合，同时吸取伴星的物质，这些物质在加速奔向其引力宿命时会发出明亮的光芒。
这就是为什么这些黑洞是明亮的 X 射线源。这种亮度也是天文学家如此轻易地发现它们的原因。
但天文学家长期以来一直认为，可能存在着一个更隐蔽的黑洞双星系统，它们不发光，因此隐藏起来。如果是这样，那么最新一代的轨道天文台可能会发现它们。
现在，哈佛-史密森天体物理中心（位于剑桥）的 Kareem El-Badry 及其他研究人员表示，他们已经在“盖亚”空间天文台收集的数据中发现了这样一个例子。这个名为 Gaia BH1 的黑洞系统是我们迄今为止观测到的离地球最近的黑洞系统，它由一颗类似太阳的恒星组成，正如我们自己的太阳一样，围绕着一个微小但质量巨大的物体运行，El-Badry 及合作者表示，这个物体就是黑洞。
这一观测表明，涉及看似普通恒星的黑洞系统可能比最初设想的要普遍得多。
3D 星系地图
“盖亚”航天器目前正在测量十亿个天文物体的at position and distance（位置和距离）。通过这种方式，它正在绘制有史以来最详细的银河系 3D 地图。
当天文台绕太阳运行时，它会测量附近恒星相对于更遥远恒星背景的位置变化。然后，这种视差法会揭示较近恒星的距离。
但“盖亚”有时会遇到以不同方式运动的天体，通常是因为它们正在围绕另一个天体运行。今年早些时候，El-Badry 及合作者在 spacecraft（航天器）的最新数据集中发现了这样一个例子。
该天体是一颗普通恒星，其大小、质量和温度都与我们的太阳相似，它位于距离地球约 1500 光年的蛇夫座（象征一个抓住蛇的人）。这颗恒星唯一奇怪的地方是它的旋转运动，这清楚地表明它必须围绕一个看不见的伴星运行。
El-Badry 及合作者着手研究这个伴星的性质。通过一系列详细的地面观测，该团队表示，尽管这颗类似太阳的伴星每 186 天围绕它运行一次，但该伴星在任何波长下都不可见。鉴于这种运动，该伴星的质量必须是太阳的十倍左右。
这个质量太大了，不可能是中子星。如果这个天体是一颗普通恒星，它的光度将是其伴星的五百倍。它不发光的事实只留下一个结论。“我们找不到任何合理的、可以解释其轨道并且不涉及黑洞的天体物理学情景，”他们说。
事实上，El-Badry 及合作者计算出，如此质量的黑洞其半径可能只有 28 公里。
这是一个有趣的发现，它将改写我们对黑洞及其普遍性的理解。直到现在，离地球最近的黑洞是 3300 光年。Gaia BH1 的距离不到其三分之一。
它如此近距离的存在表明，这类系统一定很普遍。“它的发现表明存在着大量处于双星系统中的休眠黑洞，”El-Badry 及合作者表示。
形成之谜
但 Gaia BH1 也带来了一些困惑。El-Badry 及合作者仍在苦思冥想它到底是如何形成的。问题在于，黑洞形成于恒星生命末期发生的巨大超新星爆炸中。
El-Badry 及合作者表示，这个黑洞的前身一定是一颗巨星，其半径远大于目前该双星系统中的分离度。但在超新星爆发期间和之后，一颗类似太阳的恒星在这种情况下无法生存。
因此，Gaia BH1 双星系统一定是以另一种方式形成的，尽管具体方式尚不清楚。
天文学家需要更多这样的例子来更好地理解这个系统。而且他们可能不必等太久就能找到它们。El-Badry 及合作者表示：“未来的‘盖亚’数据发布可能会促成数十个新发现。”
参考：一颗类似太阳的恒星围绕黑洞运行：arxiv.org/abs/2209.06833
