欧洲科学家发现唯一“肉眼可见”的黑洞，中国科学家意外立功
2019年4月，天文学家拍摄到了人类历史上第一张黑洞照片——M87。利用事件视界望远镜，科学家们将这颗位于5500万光年以外的黑洞展现在了我们的面前。
很多人认为，黑洞都是距离我们非常遥远、根本无法看见的。不过，就在最近，科学家们发现了迄今为止距离地球最近的黑洞。而且，它本身虽然并不可见，但它所在的系统对于地球上的我们来说，是肉眼可见的。
和许多其他的天体一样，这颗黑洞也是科学家们意外发现的。他们原本只是想对一个双星系统进行观测研究，这个双星系统被称为HR 6819，两颗恒星围绕着一个共同的质心公转。
上图是欧洲南方天文台数字化巡天项目2（Digitized Sky Survey 2）拍摄的望远镜座，双星系统HR 6819就在其中。由于这个双星系统离我们有1000光年之远，因此在地球上很难将它们分辨出来，看起来就像是同一颗恒星。
当时，他们正在利用位于智利的拉息拉天文台2.2米望远镜进行观测，结果惊讶地发现，这个系统中竟然隐藏着第三个天体——黑洞。
黑洞本身是看不见的，这一点大家都清楚。但是，黑洞的引力会影响周围天体出现诡异的运行，所以只要我们观测到天体运行过程中的诡异状态，就可以推测出黑洞的存在。正是在对双星系统HR 6819的两颗恒星轨道进行绘制的时候，科学家发现了这个引力源。观测数据告诉我们：其中一颗恒星以40天的周期围绕质心公转，另一个则位于一个较远的位置上。
（图片说明：拉息拉天文台）
实际上，这一次的观测项目到这个阶段就暂停了，因为在2014年，进行该研究的天文学家Stan Štefl在2014年因车祸去世。其他科学家都有自己的项目，而这个现象虽然奇怪，但是他们也并没有一个很清晰的头绪能够解释这个现象，或者说干脆就得过且过地以双星系统来解释这个现象。
直到2019年11月，中国天文学家的一项发现，引起了他们的注意——我国的LAMOST望远镜发现了迄今为止最大的恒星级黑洞：LB-1（我们也分享过相关文章）。在发现LB-1的时候，我国科学家发现的现象和HR 6819是一样的：有恒星在围绕着一片黑暗的区域公转，并最终推测出了这个质量为太阳70倍的黑洞。
（图片说明：科学家绘制的LB-1黑洞假想图）
中国天文学家的发现立刻引起了欧南台天文学家的注意，有人突然意识到：5年前Štefl的研究有着同样的现象——莫非这个双星系统中的引力源，也是来自于黑洞？
当然，发现引力源不一定就是黑洞。那么，科学家是如何确定它的身份的呢？
其实很简单。根据两颗恒星的公转轨道，我们就可以轻松地计算出引力源的质量。结果显示，这个引力源的质量是太阳的4倍。如果它是恒星，那么拥有太阳4倍的质量意味着会非常明亮，但是科学家们在这里什么也看不到。即使对于密度第二大的中子星来说，也不会产生这样的现象。所以答案只剩下了一个：黑洞。
这么说来，这个黑洞的发现，还有我们中国科学家的一份功劳。
（图片说明：科学家为这个三星系统绘制的假想图，红色是内侧恒星的轨道，蓝色是外侧的）
“这个系统拥有着我们已知的最近的黑洞。”领导这个项目的欧洲南方天文台科学家Thomas Rivinius在一份声明中说。此前发现的最近黑洞距离我们大约3000光年，位于望远镜座方向，而HR 6819的距离仅有它的1/3。
实际上，由于HR 6819另外两颗恒星在地球上是肉眼可见的，视星等达到了5等。因此，这个黑洞所在的三体系统成为了人类迄今为止发现的唯一肉眼可见且拥有黑洞的天体。"当我们意识到这是第一个可以用肉眼看到拥有黑洞的恒星系统时，我们感到十分震惊。"捷克科学院荣誉科学家、该研究报告的共同作者Petr Hadrava在声明中说。不过，由于望远镜座是南半球星座，所以我们在国内是无缘亲眼看一看它了。
（图片说明：夜空中的望远镜座）
当然，这年头谁还没有个出国旅游的经历啊，没准哪天就去南半球了。那么，你可以仰望夜空，尝试着寻找这个黑洞。不过要注意一点，HR 6819所在的望远镜座是冬季星座，所以要在南半球的冬天，也就是我们这边的夏天才能观测到。
HR 6819的视星等是5等，比最暗的6等星亮大约2.5倍。在晴朗天气下，肉眼还是可以观测到的。如果天气略差，可以用双筒望远镜来观测。如果天气更差……那也是没办法的事，毕竟如果有雾霾或者阴天，月亮都看不见，何况星星呢？
HR 6819位于孔雀座旁边，离人马座（射手座）以及天蝎座也不是很远。天蝎座还是相对比较容易寻找的，其中的心宿二是一等星，非常明亮，所以可以借助心宿二来确定天蝎座的位置，进而寻找HR 6819。
"它似乎一直躲在明处，"加州大学伯克利分校的天文学家Kareem El-Badry说，他长期致力于研究双星系统，但没有参与这项研究，"这是一个足够明亮的恒星（系统），人们从80年代就开始研究它，但它如今给我们带来了惊喜。"
在宇宙的尺度上来说，1000光年并不算非常遥远。毕竟数千万、数亿光年以外的黑洞我们都发现了，为何这一个黑洞直到今天才被发现呢？
第一个原因，就在于它本身并不是很大。它的质量是太阳的4倍，很容易计算出来，它的史瓦西半径只有12公里，和那些超大质量黑洞根本没法比。另外，它也不像其他恒星级黑洞一样疯狂地吞噬自己的伴星，在吸积过程中放射大量的X射线。实际上，尽管有两颗恒星行走在它的刀刃旁，它们却依然稳定地公转，并没有被这个黑洞吞噬。因此，这个没有巨大吸积盘的黑洞，就真的非常昏暗了，它也是人类目前最早发现的没有强大X射线的黑洞。
可以想象，这样的黑洞其实并不少见，而是充斥在银河系中，只是我们一直没找到有效的手段来发现它们。"如果你发现了一个离你很近的黑洞，而且你和黑洞都不是特例，那么它们一定是非常普遍的……在太阳系外肯定有数以亿计的黑洞，但我们只知道极少数的几个，"Rivinius说，"我们需要知道该寻找哪些现象，才能让自己更容易找到这些天体。"因此，这一次的发现也给科学家们提供了一个参考，通过其他恒星的运行规律，推测它周围是否有黑洞存在。
科学家做了一个比喻：如果太阳和地球的距离有头发丝直径那么大，这个距离我们1000光年的黑洞就在6公里以外。
我们可以大胆推测：HR 6819的纪录未必会永远保持下去，在这么广袤的宇宙空间内，很可能还隐藏着其他黑洞。我们不希望黑洞离得太近，因为它们太危险太恐怖；但是，如果真的有更近的黑洞被发现，我们也可以更好地了解这种神秘的天体。
总之，宇宙中究竟是否还有更近的黑洞隐藏在我们周围，就让科学家们去寻找答案吧。