黑洞是天体物理学家理解宇宙的重要组成部分，它是如此重要，以至于科学家们一直试图对银河系中的所有黑洞进行普查。
但新的研究表明，他们的搜寻可能错过了一整类他们不知道的黑洞。
10月31日发表在《科学》杂志上的一项研究中，天文学家提供了一种寻找黑洞的新方法，并表明有可能存在一类比宇宙中已知的最小黑洞还要小的黑洞。
这项研究的主要作者俄亥俄州立大学天文学教授托德·汤普森：“我们的发现表明，在寻找黑洞的过程中，还有另外一个种类的黑洞有待我们去探索。”
人们总是试图理解超新星和超大质量恒星是如何爆炸的，以及元素如何在超大质量恒星中形成。因此，如果我们能发现一个新的黑洞种群，它将告诉我们更多信息：哪些恒星会爆炸，哪些恒星会形成黑洞，哪些会形成中子星。这将开辟一个新的研究领域。
想象一下，如果一个城市的人口普查只统计身高在2米以下的人，而人口普查员甚至不知道身高在2米以上的人的存在。这会导致那次人口普查的数据是不完整的，提供的人口情况是不准确的。这就是在寻找黑洞过程中所发生的事情。
天文学家长期以来一直在寻找黑洞，黑洞的引力非常强大，任何物质，任何辐射，都无法逃脱。当一些恒星死亡、收缩并爆炸时，黑洞就形成了。天文学家也一直在寻找中子星，中子星是一些恒星死亡和坍缩时形成的小而致密的恒星。
两者都能提供关于地球上的元素以及恒星如何生存和死亡的有趣信息。但是为了揭示这些信息，天文学家们首先必须弄清楚黑洞的位置。为了找出黑洞的位置，他们需要知道他们在寻找什么。
黑洞通常存在于所谓的双星系统中。这意味着两颗恒星之间的距离足够近，可以通过引力把它们锁在一起，形成一个相互环绕的轨道。当其中一颗恒星死亡时，另一颗仍可以存在，仍然绕着死去的恒星所在的空间旋转。
多年来，科学家们所知道的黑洞的质量都在太阳质量的5到15倍之间。已知的中子星一般不超过太阳质量的2.1倍，如果它们超过太阳质量的2.5倍，它们就会坍缩成黑洞。
但在2017年夏天，一项名为激光干涉引力波天文台的调查发现，两个黑洞在180万光年之外的星系中合并在一起。其中一个黑洞的质量是太阳的31倍，另一个大约是太阳质量的25倍。
汤普森和其他天体物理学家长期以来一直怀疑，黑洞的大小可能超出已知范围，而LIGO的发现证明，黑洞可能更大。但是在最大的中子星和最小的黑洞之间仍然存在一个尺寸窗口。汤普森决定看看他是否能解开这个谜。
他和其他科学家开始梳理远地点的数据，阿帕奇点天文台的星系演化实验收集了银河系中约10万颗恒星的光谱。汤普森意识到，这些光谱可以显示出一颗恒星是否在绕着另一个物体运行。光谱的变化可以显示出一颗恒星在绕着一个看不见的伴星运行。
汤普森开始梳理数据，寻找那些显示出这种变化的恒星，这些恒星可能正在绕着一个黑洞运行。
然后，他将远地点数据缩小到200颗最有趣的恒星。他把数据交给了俄亥俄州立大学的研究生助理塔林杜·贾亚辛哈，后者从ASAS-SN收集了每一个可能的双星系统的数千张图像。
他们的数据分析发现了一颗巨大的红星，它似乎在绕着什么东西运行，但根据他们的计算，这个东西可能比银河系中已知的黑洞小得多，但比大多数已知的中子星大得多。
经过更多的计算和来自提林哈斯特反射器梯级光谱仪以及盖亚卫星的额外数据，他们意识到他们发现了一个低质量黑洞，大概是太阳质量的3.3倍。
“我们在这里所做的是提出了一种寻找黑洞的新方法，但我们也可能发现了天文学家此前不知道的一类低质量黑洞。”汤普森说。
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