大質量球狀星團里的小質量黑洞
天文學家通過甚大望遠鏡上的MUSE發現NGC 3201星團中有個恆星出現了異常。它似乎在繞著一個黑洞在運行，從它的表現來推測，這個黑洞的質量在太陽的4倍左右，這是一個相當小質量的黑洞，這是迄今第一次在一個球狀星團中發現一個不活躍的恆星級黑洞。
球狀星團里的黑洞的藝術畫（來源：ESO/L. Cal?ada/spaceengine.org）
球狀星團是一個巨大的恆星集團，通常擁有數萬顆恆星組成，它們通過彼此的引力維繫在一個並不算太大的範圍里。星團中的恆星通常都是年老的恆星，可能見證了星系的誕生與演化。目前銀河系中已知的星團有150多個。NGC 3201位於船帆座，距離地球約16300光年，成員有多少個很難數得清，不過天文學家估計質量大約為太陽的25萬倍，它們聚集在方圓40光年的狹小空間中。至於星團的年齡，根據估算，可能在102億年左右！
廣角視場中的球狀星團NGC 3201，可見星團中恆星非常密集。（來源：Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin）
MUSE這台光譜儀在「茶餐廳」中已經出現多次了，作為當今世界最厲害的天文觀測終端之一，它為天文學家提供了一種非凡的能力——同時測量成千上萬顆恆星的運動，這在探測黑洞時顯得非常重要。因為我們雖然看不見黑洞，但是黑洞無形的引力會拉著身邊的恆星繞著它轉，觀察多顆恆星的軌道運動，就能發現一些端倪，甚至能夠推測黑洞的質量。
哈勃太空望遠鏡拍攝的球狀星團NGC 3201，小圓圈所示就是新發現的黑洞的位置。（來源：ESA/NASA）
天文學家發現，在這些恆星中，有一顆0.8倍太陽質量、處於主序尾聲的主序星的行為明顯有些異常，它以每小時幾十萬公里的時速前後移動，每167天為周期循環。有了恆星質量、軌道周期、視向速度，天文學家可以輕而易舉地知道中心天體質量為太陽的4.36倍，然而它卻是不可見的……因而只有一個結果——它是個黑洞。但是天文學家並沒有發現這個黑洞被一個發光的吸積盤包圍，所以這可能是一個沒有在吞咽的，並不活躍的黑洞。
黑洞+恆星雙星系統示意圖（來源：ESO/L. Cal?ada/spaceengine.org）
發現不活躍的黑洞並不容易，因為它周圍沒有強烈的電磁輻射。在球狀星團內發現小質量黑洞意義重大，有助於人們理解球狀星團的形成、黑洞及雙星系統的演化，對探究引力波來源也至關重要。
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