理論上看，黑洞的質(zhì)量是太陽(yáng)的五到六倍，而天文學(xué)家新發(fā)現(xiàn)的這個(gè)黑洞質(zhì)量只有太陽(yáng)的3.3倍，比一般閃亮、能夠發(fā)射X射線和以引力波方式在宇宙中傳播信號(hào)的那些黑洞質(zhì)量要小的多。目前我們引力波的敏感質(zhì)量要達(dá)到太陽(yáng)質(zhì)量的20到30倍，太小了難以探測(cè)，所以天文學(xué)家?guī)缀跽也坏竭@么小質(zhì)量的微型黑洞。

出品：太空伊卡洛斯

說到黑洞，有兩個(gè)家伙你肯定要知道，第一個(gè)是銀河系中心的人馬座A黑洞，這是統(tǒng)領(lǐng)銀河系的龐然大物，質(zhì)量相當(dāng)于400萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)，距離地球2.6萬(wàn)光年。另一個(gè)就是天鵝座X-1黑洞，質(zhì)量大約為14個(gè)太陽(yáng)，距離地球6000多光年。需要指出的是，3000多光年外的麒麟座V616目前還是黑洞候選者，暫時(shí)不列出。從這兩個(gè)數(shù)據(jù)可以看出，最近的黑洞距離我們幾千光年。問題來了，到底是黑洞普遍距離我們很遠(yuǎn)，還是我們的探測(cè)方法、精度不夠，無法找到更多的黑洞呢？答案當(dāng)然是后者。因?yàn)楸忍禊Z座X-1黑洞還遠(yuǎn)一些的地方，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一個(gè)更驚人的黑洞，這就是一顆質(zhì)量?jī)H為3.3倍太陽(yáng)質(zhì)量的黑洞，距離我們僅僅8000光年。目前這顆黑洞還沒有給出確定的編號(hào)，但已經(jīng)讓科學(xué)家感到擔(dān)憂。

圖注：《星際穿越》中基普索恩設(shè)想的卡岡圖亞黑洞，非常明亮的原因是其吞噬了物質(zhì)，質(zhì)量更是達(dá)到1億倍太陽(yáng)質(zhì)量

圖注：銀河系黑洞，質(zhì)量為400萬(wàn)倍太陽(yáng)質(zhì)量，恰恰我們并不害怕

兩招鎖定目標(biāo)

這是一個(gè)幾乎不可能找到的黑洞，全靠運(yùn)氣。發(fā)現(xiàn)該黑洞是一個(gè)偶然，天文學(xué)家在執(zhí)行APOGEE阿帕奇點(diǎn)天文臺(tái)銀河系演化實(shí)驗(yàn)時(shí)，利用位于新墨西哥的觀測(cè)平臺(tái)對(duì)夜空進(jìn)行巡視，這也是新斯隆數(shù)字巡天III期項(xiàng)目。天文學(xué)家利用光譜數(shù)據(jù)搜索恒星的調(diào)查數(shù)據(jù)，對(duì)10萬(wàn)顆及以上的恒星進(jìn)行觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)有一些恒星多普勒頻移現(xiàn)象十分明顯。所謂的多普勒頻移就是當(dāng)一個(gè)物體遠(yuǎn)離地球時(shí)，發(fā)出光的波長(zhǎng)變長(zhǎng)，這個(gè)過程被稱為“紅移”現(xiàn)象；當(dāng)一個(gè)物體靠近地球發(fā)出的光波長(zhǎng)較短，與紅移現(xiàn)象相對(duì)應(yīng)的，這個(gè)過程叫作“藍(lán)移”現(xiàn)象，由此可以判斷其運(yùn)行方向。

圖注：探空氣球攜帶HERO望遠(yuǎn)鏡拍攝的天鵝座X-1黑洞

圖注：天鵝座X-1黑洞釋放的噴流，長(zhǎng)達(dá)數(shù)光年，這說明該黑洞已經(jīng)顯示自己的存在

在這些數(shù)據(jù)中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一顆編號(hào)為2MASS J05215658+4359220的恒星，距離我們大約8000光年。其亮度在持續(xù)地變亮或變暗，而且它的亮度是根據(jù)圍繞恒星運(yùn)轉(zhuǎn)物質(zhì)的運(yùn)行周期變化的。其多普勒頻移較為明顯，通過觀測(cè)研究它們的光變曲線，發(fā)現(xiàn)這顆恒星的亮度在持續(xù)地變亮或變暗，而且它的亮度是根據(jù)圍繞恒星運(yùn)轉(zhuǎn)物質(zhì)的運(yùn)行周期變化的。

調(diào)取這顆恒星的光變曲線項(xiàng)目叫做ASAS-SN全天自動(dòng)超新星搜索項(xiàng)目，可監(jiān)控全天突然出現(xiàn)的超新星，通過遍布全球的天文望遠(yuǎn)鏡監(jiān)測(cè)夜空，大規(guī)模地收集大量恒星的觀測(cè)數(shù)據(jù)。當(dāng)然這些數(shù)據(jù)都是計(jì)算機(jī)存檔，你需要調(diào)取才能獲得其詳細(xì)數(shù)據(jù)。這里說個(gè)題外話，我們目前掌握了太陽(yáng)系周圍大約10萬(wàn)顆恒星的基本數(shù)據(jù)，但計(jì)算機(jī)無法挑選出有用的信息，只要遇到問題了，再?gòu)臄?shù)據(jù)庫(kù)中檢索出目標(biāo)恒星，這次也不例外，2MASS J05215658+4359220恒星就這樣被鎖定。

圖注：ASAS-SN超新星搜索項(xiàng)目望遠(yuǎn)鏡

又小又近，還不發(fā)射X射線

那么該恒星光變曲線異常是因?yàn)槠浒樾强床灰姡芸煳覀冋J(rèn)識(shí)到這是一個(gè)黑洞。但是問題又來了，黑洞吸積伴星物質(zhì)，會(huì)發(fā)射X射線，為何在如此近的距離上，這個(gè)黑洞都不發(fā)作呢？撥開層層偽裝，科學(xué)家終于抓到問題的核心，這應(yīng)該是一顆質(zhì)量非常小的黑洞，其吸積半徑非常小，進(jìn)一步分析和計(jì)算，得出該黑洞的質(zhì)量?jī)H為3.3倍太陽(yáng)質(zhì)量！刷新了黑洞質(zhì)量下限！

理論上看，黑洞的質(zhì)量是太陽(yáng)的五到六倍，而天文學(xué)家新發(fā)現(xiàn)的這個(gè)黑洞質(zhì)量只有太陽(yáng)的3.3倍，比一般閃亮、能夠發(fā)射X射線和以引力波方式在宇宙中傳播信號(hào)的那些黑洞質(zhì)量要小的多。目前我們引力波的敏感質(zhì)量要達(dá)到太陽(yáng)質(zhì)量的20到30倍，太小了難以探測(cè)，所以天文學(xué)家?guī)缀跽也坏竭@么小質(zhì)量的微型黑洞。這個(gè)天體質(zhì)量極小，容易轉(zhuǎn)變成一顆超大質(zhì)量中子星，如果該物質(zhì)的質(zhì)量快要達(dá)到預(yù)估的巔峰值，那除了黑洞沒有別的可能。如果這個(gè)3.3倍太陽(yáng)質(zhì)量的黑洞能夠一直保持著這樣的質(zhì)量不變，那么天文學(xué)家就有機(jī)會(huì)發(fā)現(xiàn)這些同類型黑洞的位置。此研究一旦被證實(shí)，就說明宇宙中很可能存在著大量不發(fā)射X射線的黑洞。

圖注：微型黑洞難以察覺

作為2MASS J05215658+4359220恒星的伴星，這個(gè)黑洞吸積半徑太小，還無法對(duì)這顆恒星構(gòu)成實(shí)質(zhì)性的影響，相當(dāng)于潛伏在其周圍。由于其沒有吸積物質(zhì)，也不會(huì)發(fā)射X射線，就像一個(gè)引力陷阱那樣恐怖。最關(guān)鍵的是，其距離我們僅為8000光年，換個(gè)角度看，要不是這次偶然的發(fā)現(xiàn)，我們還不知道在幾千光年外，還有這樣的黑洞存在。

威脅程度增加

微型黑洞并不可怕，問題在于我們找到它們的方法落后，引力波探測(cè)器的靈敏度不夠，目前能夠用的方法就是通過伴星的光變曲線異常來發(fā)現(xiàn)。換個(gè)角度看，如果微型黑洞沒有伴星呢？那么我們根本沒有方法找到它們，這就是微型黑洞的一個(gè)死穴。

圖注：LIGO引力波探測(cè)器靈敏度仍然不夠

如果引力波足夠靈敏，這個(gè)方法還是有救的。目前科學(xué)家并不清楚在太陽(yáng)系周圍是否也有微型黑洞，這需要重新對(duì)周圍恒星的光變曲線進(jìn)行篩查，找出異常目標(biāo)，然后再具體觀測(cè)和分析。該黑洞與天鵝座X-1黑洞，天鵝座X-1黑洞是一個(gè)強(qiáng)烈的X射線釋放源，1964年就發(fā)現(xiàn)了，而且霍金打賭其不是黑洞的賭局中還輸了。微型黑洞具有隱蔽性特點(diǎn)，如果沒有足夠靈敏的探測(cè)手段，我們還是無法全面篩查太陽(yáng)系周圍空間。