歐洲太空總署的蓋亞任務發現的第二個黑洞

新發現的休眠黑洞（dormant black hole）名為蓋亞（Gaia）BH2，是一顆約8.9個太陽質量的黑洞，周圍環繞著一顆紅巨星。蓋亞BH2位於半人馬座，距離地球約3,800光年。歐洲太空總署的蓋亞任務發現一種新型黑洞，這個新家族已有兩名成員，分別是蓋亞BH1和蓋亞BH2，這兩個黑洞皆是透過蓋亞任務發布第三階段資料集中，觀察它的伴星繞運行時的微小擺動所發現，沒有其它儀器能夠進行這樣的測量，因此蓋亞數據的準確性對於此一發現至關重要。

當恆星以奇怪的擺動運行時，表示正圍繞著一個非常大的天體運行，但由於它們似乎不發光，因此最可能的是由恆星與黑洞互繞所組成的雙星系統。這組黑洞到伴星的距離，比起其他已知黑洞和恆星雙星系統要遠得多，那些較近的恆星-黑洞系統，稱X射線聯星，它們在X射線和無線電波段中往往相當明亮，因此容易找到。但新的發現題在這些距離更遠的雙星系統中，其一為黑洞可能更為常見，這些黑洞的形成歷史很可能與X射線聯星完全不同。

蓋亞提供三個方向運動的準確測量，但為了要更精確了解恆星是如何遠離和接近我們，還需要額外的徑向速度測量。而地面的天文台補足這些資訊，為新發現的黑洞提供最後的線索。黑洞並非完全不可見，當物質落在它們身上時，它們可能會發出無線電波和X射線，但錢德拉X射線天文台（Chandra X-ray Observatory）和南非MeerKAT射電天文台並未在蓋亞BH2發現任何訊號。

研究人員表示即使什麼也沒檢測到，這些訊息仍然非常有價值，因為它告訴我們很多關於黑洞周圍的環境。有很多粒子以恆星風的形式從伴星上流失，但因沒有看到任何無線電波，這告訴我們黑洞不是一個大吞噬者，也沒有多少粒子穿過它的事件視界。為什麼會這樣並不清楚，但我們想找出答案！

蓋亞BH1和蓋亞BH2的軌道是目前所有已知黑洞中分離最遠的，也是距離地球最近的已知黑洞，這表示在遠距離雙星系統中還有更多類似的黑洞等待發現，但問題在於如何檢測它們。好消息是蓋亞仍在收集數據，下一次數據發布於2025年，將揭露更多像這樣帶有神秘的黑洞伴星。

【圖：歐洲太空總署；文：節錄自台北市立天文科學教育館網頁；新聞資訊由張坤成提示】研究全文刊登在2023年3月30日出版的英國《皇家天文學會月報》；標題是：A red giant orbiting a black hole