离地球最近的黑洞可能不是黑洞

今年早些时候我们发现的距离最近的黑洞可能刚刚要被降级了，在重新分析数据后，不同的科学家团队得出结论，这个被命名为HR 6819的系统根本不包括黑洞。

相反，他们发现这很可能只是两颗恒星有一个稍微不寻常的双星轨道，这使得解释它很困难。HR 6819距地球约1120光年，一段时间以来一直是个谜，最初，它被认为是一颗具有Be光谱类型的单星。

这是主序列上的一颗炽热的蓝白色恒星，它的光谱中含有一条强烈的氢发射线，这颗恒星以大约每秒200公里的赤道速度旋转时，在恒星周围喷射出盘状气体。在20世纪80年代，天文学家注意到该物体似乎也表现出了第二种B型恒星的光特征，即B3 III恒星。这意味着HR 6819不是一颗恒星，而是两颗恒星，尽管它们不能单独分辨。

HR 6819. (DSS/SIMBAD/CDS)

进一步的分析显示，B3 III的质量估计为6个太阳质量，其运行轨道大约为40天——但是，Be恒星，同样估计为6个太阳质量，似乎是静止的。如果这两颗恒星组成了一个质量相等的双星，它们应该围绕一个共同的引力中心运行，而不是一颗恒星围绕另一颗恒星运行。

经过仔细的计算，一组天文学家得出结论，B3 III可能绕着另一个物体旋转，这个物体无法被观测到——一个黑洞。但是，其他天文学家认为，这不是唯一的可能性。如果我们计算错了恒星的质量怎么办?

“在HR 6819的光谱中存在的Be恒星成分表明了对该系统的另一种解释，”乔治亚州立大学的天文学家Douglas Gies和Luqian Wang在他们的论文中写道。

“很有可能B3 III的恒星成分实际上是一个小质量的，剥离的恒星，仍然相对年轻和发光，在这种情况下，Be恒星将是40天双星中的伴星，而不是一个黑洞。”换句话说，质量小得多的B3 III恒星会绕着Be恒星旋转，如果是这样的话，在be恒星周围的氢气中就可以探测到轨道运动——当它被较小的恒星拉扯时，几乎觉察不到它的运动，这就是吉斯和王所寻找的。

他们仔细研究了系统光谱中的氢发射，发现在Be恒星周围的氢盘在多普勒频移和发射线形状上确实显示了40天的周期。这与B3 III恒星的轨道是一致的——正如如果系统是一个不等质量的双星系统所期望的那样。

“这表明，”他们写道，“HR 6819是一个双星系统，由一颗大质量的Be恒星和一颗小质量的伴星组成，后者是在一个质量传递双星中，一颗原质量供体恒星的剥离后的残留物。”

换句话说，Be星吸收了B3 III星的大量物质，让它小得多。研究小组指出，最近有证据表明，许多Be恒星是这一过程的产物，根据他们的计算，就像之前发现的那样，Be恒星的质量大约是太阳的6倍;而B3的质量在0 .4到0.8倍太阳质量之间。

但它变得更有趣了。吉斯和王并不是唯一研究这个想法的研究者。在第二篇论文中，由比利时鲁汶大学的茱莉亚·博登斯坦纳领导的天文学家小组独立检测了Be恒星的氢释放，并对该系统进行了轨道分析。她和她的同事得出了几乎完全相同的结论。

他们在论文中写道:“我们推断主要和次要行星的光谱质量分别为0.4(太阳质量)和6(太阳质量)。”这表明主恒星可能是一颗剥离的恒星，而不是一颗b型巨星。进化模型表明，一个可能的祖系统将是一个紧密的B+B二元系统，经历保守的质量传递……在这种解释的框架下，hr6819不包含黑洞。”

在第三篇论文中，加州大学伯克利分校的天文学家Kareem El-Badry和Eliot Quataert也独立分析了该系统的光谱，得到了B3 III和Be恒星的质量分别为0.47和6.7倍太阳质量。

El-Badry和Quataert写道：“我们认为B星是一颗膨胀的、最近被剥离的氦星，其质量≈0.5太阳质量，目前正在收缩成为一颗热的亚矮星。”

“由于Be星的轨道运动，B星的运动不需要黑洞来解释。剥离恒星模型重现了该系统观测到的亮度，而具有B星的温度和引力的正常恒星会比B星亮10倍以上。”

因此，对黑洞的解释前景黯淡，尽管它还没有完全解决。未来的观察可能有助于解决任何悬而未决的问题。但是，吉斯和朗认为，双星系统可能比黑洞更有趣。

他们写道：“HR 6819星系中明亮而低质量的伴星可能代表了一种罕见而重要的情况，在这种情况下，伴星最近完成了质量传递，还没有下降到白矮星演化的冷却阶段。”

所以，不管怎样，我们还没有听到来自HR 6819的最后消息。

吉斯和朗的研究发表在《天体物理学杂志通讯》上。Bodensteiner等人的研究发表在《天文学与天体物理学》上。El-Badry和Quataert的论文已提交给《皇家天文学会月报》，并可在arXiv上查阅。

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