近日，科學(xué)家證明此前所發(fā)現(xiàn)的“獨(dú)角獸”(Unicorn)和“長頸鹿”(Giraffe)兩個存在“黑洞”的星系實(shí)際上都是雙星系統(tǒng)，這意味著前述兩個“黑洞”的真身為恒星。相關(guān)發(fā)現(xiàn)刊登于《皇家天文學(xué)會月報》（MNRAS）。

圖片來自《皇家天文學(xué)會月報》（MNRAS）

2021年初，俄亥俄州立大學(xué)天文學(xué)家Tharindu Jayasinghe和同事聲稱發(fā)現(xiàn)了一個恒星系統(tǒng)，并將其命名為“獨(dú)角獸”。這一星系距離地球約1500光年，他們認(rèn)為該星系中有一顆紅色的巨大恒星，并圍繞著一個看不見的黑洞運(yùn)行。之后，Jayasinghe等人表示，在距地球約1.2萬光年的地方，他們又發(fā)現(xiàn)了第二個類似“獨(dú)角獸”的星系，并命名為“長頸鹿”。

但來自哈佛-史密森尼天體物理學(xué)中心的天文學(xué)家El-Badry和其他研究人員并不相信這些星系中存在黑洞。于是，Jayasinghe和El-Badry等人聯(lián)合，對數(shù)據(jù)展開重新分析。

此次，前述團(tuán)隊(duì)通過重新分析發(fā)現(xiàn)，“獨(dú)角獸”和“長頸鹿”星系處于一個罕見的恒星進(jìn)化階段。二者均為雙星系統(tǒng)，包含一顆年齡較大的紅巨星和一顆走向生命末期階段的亞巨星。亞巨星與紅巨星的距離足夠近，因此亞巨星可以通過引力從紅巨星吸取物質(zhì)。El-Badry表示，隨著這些亞巨星擁有更多的質(zhì)量，它們會旋轉(zhuǎn)得更快，這也是它們最初并被誤認(rèn)為是黑洞的原因。

被誤認(rèn)為存在“黑洞”的雙星系統(tǒng)示意圖

研究人員一般通過研究恒星光譜來驗(yàn)證每個恒星系統(tǒng)的性質(zhì)。任何恒星的光譜都有一些譜線，這些譜線代表著恒星大氣中的原子會吸收特定波長的光。慢速旋轉(zhuǎn)的恒星有非常清晰的譜線，快速旋轉(zhuǎn)的恒星的譜線則是模糊的。

“如果恒星旋轉(zhuǎn)得足夠快，基本上所有的光譜特征都變得幾乎不可見。”El-Badry說道。

來自歐洲南方天文臺(ESO)的天體物理學(xué)家Julia Bodensteiner表示問題在于這些星系并不只有一顆恒星，另一顆其實(shí)被隱藏起來了。這意味著“獨(dú)角獸”和“長頸鹿”星系中的第二顆恒星都旋轉(zhuǎn)得非常快，以至于很難在光譜中被發(fā)現(xiàn)。這也正是Jayasinghe和其同事一開始誤解“獨(dú)角獸”和“長頸鹿”星系的原因之一。

El-Badry還認(rèn)為，圍繞某一物體運(yùn)行的恒星的光譜線會來回移動。如果人們假設(shè)光譜顯示的只有一顆普通的、慢速旋轉(zhuǎn)的恒星在一個軌道上運(yùn)行，那么這一假設(shè)就會導(dǎo)向錯誤的結(jié)論，即這顆恒星正在圍繞一個看不見的黑洞運(yùn)行。

然而，“獨(dú)角獸”和“長頸鹿”星系并不是近期首次讓科學(xué)家產(chǎn)生誤解的星系。

2020年，歐洲南方天文臺(ESO)天體物理學(xué)家聲稱在距地球1000多光年的地方發(fā)現(xiàn)了一個“黑洞”，并認(rèn)為這是目前人類所發(fā)現(xiàn)的離地球最近的“黑洞”。他們表示這一“黑洞”位于HR6819三星系統(tǒng)，并有兩顆恒星圍繞著“黑洞”旋轉(zhuǎn)。但在重新分析數(shù)據(jù)后，Bodensteiner認(rèn)為HR6819星系實(shí)際上沒有黑洞，只包含一對處于罕見的進(jìn)化階段的恒星。隨后更多的研究證實(shí)前述星系是一個雙星系統(tǒng)，并不存在黑洞。

盡管這些星系并不存在黑洞，Jayasinghe和其同事仍在積極尋找黑洞，前述研究發(fā)現(xiàn)將有助于科學(xué)家進(jìn)一步認(rèn)識處于罕見進(jìn)化階段的雙星系統(tǒng)，并與黑洞加以區(qū)分。

關(guān)鍵詞： 雙星系統(tǒng)