离我们最近的黑洞并不是银河系中心的黑洞

它甚至不是我们银河系真正的一部分，但在半人马座欧米茄中新发现的一个质量至少是太阳 20,000 倍的黑洞比人马座 A* 更近。

被称为半人马座欧米茄的残余银河核的中心有一个黑洞，通过其中心盒子中快速移动的恒星揭示出来。

图片来源：ESA/Hubble 和 NASA，M. Häberle (MPIA)

新证据显示，银河系周围最大的星团，半人马座欧米茄，其核心有一个黑洞，质量是太阳的 20,000-50,000 倍。这个物体距离我们 18,000 光年，距离很近，当然也不构成威胁，但这一发现很重要。天文学家长期以来一直在寻找这个尺寸范围内的黑洞的例子来验证宇宙模型。这一发现还证实了半人马座欧米茄作为一个早已消失的星系核心的地位。

已知的黑洞有两个尺寸范围。这里有质量不到太阳100倍的恒星爆炸后的残骸，也有星系中心的巨兽。后者的下限似乎约为 100,000 个太阳质量，但大多数都在数百万甚至数十亿个太阳质量范围内。

天文学家付出了巨大的努力来寻找中间黑洞，因为我们的模型需要它们的存在来解释巨星如何达到目前的大小。一些可能的嫌疑人已经被发现，但大部分尺寸差距仍然存在。最有希望观察的地方之一是矮星系，但麦哲伦云并没有带来任何乐趣。

半人马座欧米茄通常被描述为银河系周围最大的球状星团，但天文学家认为它有不同的历史，是一个距离银河系太近的前矮星系的遗迹。如果正如人们所怀疑的那样，它的外层恒星被剥离以形成银河系内的盖亚-土卫二-香肠成分，那么任何黑洞的生长都会被冻结，使其成为中等大小。

按照银河系外的标准，半人马座欧米茄也恰好距离地球很近，因此中心黑洞的可能性已被广泛探索，但结果一直存在争议。

昆士兰大学的霍尔格·鲍姆加特博士认为情况已经改变，并声称他所在的团队发现了确凿的证据。证据就在少数恒星中，如果附近没有巨大的质量，这些恒星的移动速度几乎是不可能的。由于该位置看不到任何东西，鲍姆加特告诉 Science-News.dev，唯一可能的可能性是存在至少 20,000 个太阳质量的黑洞。

盖亚太空望远镜彻底改变了我们追踪银河系内恒星运动的能力，其中包括一些极速运动的恒星。然而，当观察半人马座欧米茄时，鲍姆加特告诉 Science-News.dev； “视野内有超过一百万颗星星。这对盖亚来说是一个真正的问题，图像太模糊了。相反，鲍姆加特的同事转而研究哈勃望远镜 20 年来拍摄的图像。

鲍姆加特在一份声明中表示：“这些图像最初是为了校准哈勃的仪器而不是用于科学用途，但事实证明它们是我们研究的理想数据集，并且被证明是无价的。” 

从地球上看，在半人马座欧米茄的一千万颗恒星中，有七颗被发现以每年至少千分之二.4角速度移动，所有恒星都靠近星团的中心。角运动是如此之小，大多数望远镜都无法检测到它，但在欧米茄半人马的距离上，它可以转换为每秒 62 公里（每秒 38.5 英里）。这将远远高于单独的星团的逃逸速度，但却是围绕一个大而紧凑的质量的合理轨道速度。

距离我们较近的移动速度较慢的恒星可能会被误认为距离较远的较快的恒星，有时，恒星在与较小的黑洞或超新星近距离接触时确实会达到非常高的速度。这可能会将它们赶出银河系，或者在本例中是银河系残余物。然而，鲍姆加特和他的同事计算出，在哈勃望远镜寻找的时间内，我们能够看到这两类恒星中的一颗恒星就很幸运了。七个是不可信的，特别是挤得这么近。

在银河系周围的其他球状星团中没有发现强有力的黑洞候选者，这凸显了半人马座欧米茄的不寻常地位。然而，在绕仙女座星系运行的星团中发现了一些强有力的嫌疑人。

鲍姆加特告诉 Science-News.dev，尚未从这个黑洞中检测到吸积盘的迹象，但他希望这些发现能够激发人们更仔细的观察。

“我认为这将振兴该领域并引发该领域的许多新研究，”他说。 “我们可以开始推测这个黑洞是如何形成的，它与天文学家发现的其他大质量黑洞有何关系，以及其他中等质量黑洞可能存在的地方。对于一名天文学家来说，这是一个激动人心的时刻，我们很高兴看到我们的发现将走向何方。 ”

该研究发表在《自然》杂志上。