科学家证明两个“黑洞”星系实为双星系统，“黑洞”为亚巨星

近日，科学家证明此前所发现的“独角兽”(Unicorn)和“长颈鹿”(Giraffe)两个存在“黑洞”的星系实际上都是双星系统，这意味着前述两个“黑洞”的真身为恒星。相关发现刊登于《皇家天文学会月报》（MNRAS）。

图片来自《皇家天文学会月报》（MNRAS）

2021年初，俄亥俄州立大学天文学家Tharindu Jayasinghe和同事声称发现了一个恒星系统，并将其命名为“独角兽”。这一星系距离地球约1500光年，他们认为该星系中有一颗红色的巨大恒星，并围绕着一个看不见的黑洞运行。之后，Jayasinghe等人表示，在距地球约1.2万光年的地方，他们又发现了第二个类似“独角兽”的星系，并命名为“长颈鹿”。

但来自哈佛-史密森尼天体物理学中心的天文学家El-Badry和其他研究人员并不相信这些星系中存在黑洞。于是，Jayasinghe和El-Badry等人联合，对数据展开重新分析。

此次，前述团队通过重新分析发现，“独角兽”和“长颈鹿”星系处于一个罕见的恒星进化阶段。二者均为双星系统，包含一颗年龄较大的红巨星和一颗走向生命末期阶段的亚巨星。亚巨星与红巨星的距离足够近，因此亚巨星可以通过引力从红巨星吸取物质。El-Badry表示，随着这些亚巨星拥有更多的质量，它们会旋转得更快，这也是它们最初并被误认为是黑洞的原因。

被误认为存在“黑洞”的双星系统示意图

研究人员一般通过研究恒星光谱来验证每个恒星系统的性质。任何恒星的光谱都有一些谱线，这些谱线代表着恒星大气中的原子会吸收特定波长的光。慢速旋转的恒星有非常清晰的谱线，快速旋转的恒星的谱线则是模糊的。

“如果恒星旋转得足够快，基本上所有的光谱特征都变得几乎不可见。”El-Badry说道。

来自欧洲南方天文台(ESO)的天体物理学家Julia Bodensteiner表示问题在于这些星系并不只有一颗恒星，另一颗其实被隐藏起来了。这意味着“独角兽”和“长颈鹿”星系中的第二颗恒星都旋转得非常快，以至于很难在光谱中被发现。这也正是Jayasinghe和其同事一开始误解“独角兽”和“长颈鹿”星系的原因之一。

El-Badry还认为，围绕某一物体运行的恒星的光谱线会来回移动。如果人们假设光谱显示的只有一颗普通的、慢速旋转的恒星在一个轨道上运行，那么这一假设就会导向错误的结论，即这颗恒星正在围绕一个看不见的黑洞运行。

然而，“独角兽”和“长颈鹿”星系并不是近期首次让科学家产生误解的星系。

2020年，欧洲南方天文台(ESO)天体物理学家声称在距地球1000多光年的地方发现了一个“黑洞”，并认为这是目前人类所发现的离地球最近的“黑洞”。他们表示这一“黑洞”位于HR6819三星系统，并有两颗恒星围绕着“黑洞”旋转。但在重新分析数据后，Bodensteiner认为HR6819星系实际上没有黑洞，只包含一对处于罕见的进化阶段的恒星。随后更多的研究证实前述星系是一个双星系统，并不存在黑洞。

尽管这些星系并不存在黑洞，Jayasinghe和其同事仍在积极寻找黑洞，前述研究发现将有助于科学家进一步认识处于罕见进化阶段的双星系统，并与黑洞加以区分。