新发现的可能黑洞与独角兽中的一颗巨星形成双星系统。独角兽也叫独角兽，它的名字“单片”在希腊语中是“独角兽”的意思。这幅描绘星座的插图来自1824年新浪网讯，北京时间《乌拉尼亚之镜》的新闻。小黑洞无处可寻，天文学家甚至怀疑它们根本不存在。最近，包括独角兽黑洞在内的一系列发现，为解开持续十年的谜团带来了希望。
大约十年前，亚利桑那大学的天体物理学家法约尔奥斯尔和他的同事们注意到了一个奇怪的现象。虽然天文学家在银河系中发现了各种可能的黑洞，但似乎没有一个小于一定的尺寸。“似乎没有质量小于太阳5倍的黑洞，”奥塞尔说。“从统计上来说，这是非常显著的。”
2010年，法亚奥塞尔发表了一篇关于这个问题的论文，但到目前为止，尽管LIGO和处女座已经发现了几十个隐藏的黑洞，但这个“质量分布差距”问题还没有得到解释。
随着时间的推移，欧瑟等天体物理学家开始思考：小黑洞是很难发现还是根本不存在？西北大学的天体物理学家、LIGO团队的主要成员维姬卡罗吉拉说：“在观测过程中，确定这种质量分布差距是真实的还是人为因素造成的，这一点很重要。”
最近的一项研究发现，观察中的人为因素可能是质量分布差距的原因。在过去的两年里，研究人员发现了几个可能存在质量差距的黑洞。2021年1月初，天文学家揭示了可能最能说明问题的证据：一个质量是太阳2.9倍的天体，绰号“独角兽”。
在LIGO之前，天文学家发现黑洞主要是通过寻找黑洞吸入附近恒星时产生的X射线，或者通过探测黑洞对双星系统中另一颗恒星的引力效应。探索独角兽黑洞的研究人员采用了后一种方法，重点关注一个名为“V723单片”的系统，该系统距离地球约1000光年。他们使用了几个太空望远镜，包括盖亚卫星，它目前正在测绘银河系中数十亿颗恒星的位置，以及美国宇航局的系外行星搜索系外行星调查卫星(TESS)来研究其中一颗红巨星的运动。
研究人员得出结论，红巨星似乎在和一颗看不见的伴星“跳舞”。他们写道：“对暗伴星最简单的解释是，它是一个单一的致密天体，很可能是‘质量分布间隙’中的黑洞。”
如果这一发现得到证实，它将有助于澄清大质量恒星生命末期的细微差异。当一颗巨星耗尽燃料时，它的质量向内流动，其核心坍塌。如果进入核心的物质发生爆炸，克服了恒星的引力，就会爆炸成超新星；但如果质量过大，恒星会继续坍缩，形成黑洞。
“这是爆炸和黑洞形成之间的竞争，”俄亥俄州立大学的理论天体物理学家托德汤普森说，他也是最近这项研究的合著者。“这场比赛必须在大约一秒钟内输赢。如果不在那一秒内爆炸，就会形成黑洞。如果爆炸，会留下中子星。”
尚不清楚是什么决定了一颗恒星是爆炸成超新星还是坍缩成黑洞。“超新星爆发的实际物理过程是一个巨大的未知数，”汤普森说，黑洞质量分布的差距“可能是这个过程的重要线索。”
到目前为止，研究人员在质量分布的差距方面有了一些初步的发现。哥廷根大学的本杰明加泽尔(Benjamin Gajser)和他的同事们在2018年发现了一个质量可能是太阳4.4倍的黑洞，而托德汤普森(Todd Thompson)和他的同事们在2019年发现了一个质量是太阳3.3倍的黑洞。
2020年，LIGO科学家宣布，他们发现了一个质量是太阳2.6倍的天体，这是一个非常有吸引力的黑洞，其质量正好在质量分布的间隙。“质量差距黑洞最可能的例子来自LIGO，”汤普森说。
但是在这样一个“低”质量下，天文学家很难区分黑洞和中子星的区别，因为后者理论上可以累积三个太阳质量的最大值。根据阈值不同，中子星也可能变暗。美国德克萨斯理工大学的黑洞和中子星专家汤姆马卡龙说：“如果中子星是一颗带有指向你的光束的脉冲星，它的一些特征将会非常明显。”。“但是如果它不指向你，就很难把它和黑洞区分开来。”
然而，LIGO最近发现的这些黑洞尚未得到证实，独角兽V723也是如此。“这看起来很有希望，”法亚奥斯尔说。“我认为他们的方法是合理的，分析非常仔细。至于可能是什么，还有其他可能，但他们得出结论，——最有可能是质量是太阳2.9倍的黑色天体。——在我看来很合理。”
不是所有人都这么确定。首先，这个系统可能不是双星系统，而是三重星系统，缺失的质量来自两个较小的天体。马卡龙说，如果独角兽V723中有黑洞，它应该会把物质从它的伴星上拉走，产生X射线。马卡龙说：“从黑洞的角度来看，它的x光光度非常弱。”。
天体本身的质量也是不确定的。虽然最准确的估计是太阳质量的2.9倍，但作者说它的质量可能在太阳质量的2.6倍到3.6倍之间。“这个范围太宽了，我们不能确定这是否是一颗中子星，”LIGO团队的维基卡洛吉拉说。“在观测中，我们没有办法区分这是否是一颗中子星。
是黑洞。”
如果这一发现被证明不是黑洞，特别是如果其他候选黑洞也经不起审查的话，那么，也许根本就不会形成低于5倍太阳质量的黑洞。这一结论如果成立，将对我们理解超新星的物理机制有重要的意义。“如果真的存在一个质量分布间隙，就意味着存在某种非常快速的爆炸机制，”马卡罗内说，“我们还不清楚是什么推动了超新星爆发，以至于对可能发生的事件存在较大的理论偏差。”
但如果麒麟座V723的黑洞真的存在，那它可能只是质量分布间隙中等待被发现和研究的众多黑洞之一。“这就是这篇论文令人兴奋的地方，”厄泽尔说，“如果我们能知道更多这样的天体，而不止是一两个的话，或许就能理解是什么过程导致了这些小质量黑洞。”（任天）
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