有史以来发现的第一个黑洞比以前想象的要大​

对名为“天鹅座X-1”的黑洞-恒星组合的最新观测表明，该黑洞的重量是太阳的21倍，几乎是过去估计的1.5倍。更新后的质量让天文学家重新思考一些黑洞形成恒星是如何演化的。研究人员在2月18日的《科学》在线版上报道，对于银河系中存在的恒星大小或恒星质量的黑洞来说，它的母星通过恒星风释放的质量一定比预期的要少。

了解恒星在其一生中由于恒星风失去了多少质量对于理解这些恒星是如何用重元素丰富其周围环境很重要。这也是了解这些恒星爆炸并留下黑洞时的质量和组成的关键。

阿姆斯特丹大学的天文学家Tana Joseph说，对天鹅座X-1的质量测量的更新是“一个大的改变”，他没有参与这项工作。斯蒂芬·霍金与物理学家基普·索恩打赌说，1964年发现的天鹅座X-1系统不存在黑洞，并在1990年承认了这个赌注，当时科学家们普遍认为天鹅座X-1包含宇宙中已知的第一个黑洞。

天文学家利用超长基线阵列（VLBA)对天鹅座X-1进行了新的观测。这个由10个无线电天线组成的网络横跨美国，从夏威夷一直延伸到维尔京群岛，共同形成了一个大洲大小的无线电天线。2016年，VLBA追踪了6天（这是天鹅座X-1和它的伴星相互绕轨道运行一次的时间）从其黑洞喷出的射电般的物质喷射流。这些观测为黑洞在空间中的位置如何在其轨道上移动提供了一个清晰的视角。这反过来帮助研究人员改进了到天鹅座X-1的估计距离。

最新的观测结果表明，天鹅座X-1距离地球约7200光年，而不是之前估计的6000光年。这意味着天鹅座X-1中的恒星比天文学家想象得更亮，因此也更大。研究人员估计，这颗恒星的重量约为40.6个太阳。黑洞的质量也必须更大，才能解释它对如此大质量恒星的引力。科学家们说，这个黑洞的质量约为21.2个太阳——比之前估计的14.8个太阳质量要重得多。

对天鹅座X-1黑洞的新的质量测量是如此之大，它挑战了天文学家对大质量恒星坍陷形成黑洞的理解，该研究的共同作者，澳大利亚墨尔本莫纳什大学的天体物理学家伊利亚·曼德尔说。

曼德尔说：“有时恒星诞生时具有相当大的质量——有观察表明，恒星诞生时的质量远远超过100个太阳质量。”但人们认为，这样巨大的恒星在变成黑洞之前，会通过恒星风释放大部分重量。恒星越大，包含的重元素越多，恒星风就越强。因此，在像银河系这样重元素丰富的星系中，大恒星——无论它们的初始质量如何——在坍缩成黑洞之前都应该收缩到15个太阳质量。

“天鹅座X-1”这个黑洞质量相当于21个太阳削弱了这一观点。

LIGO和室女座引力波探测器已经在其他星系中发现了几十个太阳质量的黑洞。约瑟夫说，这可能是因为LIGO观测的是宇宙早期存在的遥远星系。当时，重元素较少，所以恒星风也较弱。新天鹅座x - 1测量，“与早期宇宙相比，我们处于【重元素】丰富的环境中……但我们仍然设法制造出了这个真正巨大的黑洞，”她说，“所以也许我们没有像我们最初想象的那样通过恒星风失去了那么多质量。”