曾以为我们对“第一个”黑洞很了解，但是科学家说我们错了

天文学家重新审视了有史以来第一个恒星质量黑洞，发现它比我们想象的要大至少50％。

重新计算了X射线双星系统天鹅座（Cygnus） X-1中的黑洞，其质量是太阳质量的21倍。这使得它成为有史以来最大的不使用引力波就能探测到的恒星质量黑洞，并且它迫使天文学家重新考虑黑洞是如何形成的。

天鹅座（Cygnus） X-1于1964年首次作为X射线源被发现，它作为黑洞的地位后来成为天体物理学家斯蒂芬·霍金和基普·索恩之间下注的对象。

后来，科学家后来验证了黑洞对物体本质的解释，得出结论认为，X射线是黑洞蚕食双星系统产生的。

后来，科学家验证了黑洞对物体性质的解释，认为X射线的发射是由黑洞零食在二元伴侣上产生的。

它已经成为天空中研究最深入的黑洞之一，天文学家认为它已经被很好地理解了：一个距离约6070光年的天体，质量为14.8太阳质量，还有一个蓝色超巨型双星伴星，称为HDE 226868，其质量大约24太阳质量。

根据新的观察，我们错了。

天文学家们对该系统进行了新的视差观测，利用"超长基线阵列"（超长基线阵列，缩写为VLBA，是由位于美国新墨西哥州索科洛的美国国家射电天文台阵列操作中心遥控的射电望远镜阵列。VLBA由10个抛物天线构成，横跨从夏威夷到圣科洛伊克斯8000多千米的距离，其精度是哈勃太空望远镜的500倍，是人眼的60万倍。）观察地球在太阳轨道上如何在天空中"摆动"。

最终，他们的观察表明天鹅座X-1比我们想象的要远得多。这意味着对象本身明显更大。

澳大利亚国际射电天文学研究中心（ICRAR）的天文学家詹姆斯·米勒·琼斯（James Miller Jones）解释说：“我们使用射电望远镜对天鹅座X-1进行了高精度测量，这是有史以来第一个发现的黑洞。”

“黑洞在数天的轨道上与一颗巨大的伴星一起飞行。通过首次跟踪黑洞在天空上的轨道，我们完善了与系统的距离，使其距地球7,000光年。这意味着黑洞的质量是太阳质量的20倍以上，使其成为有史以来最大的不使用引力波而发现的恒星质量黑洞。这对我们关于大质量恒星如何形成黑洞的想法提出了挑战。 ”

以前，电磁探测到的质量最大的恒星质量黑洞是M33X-7，其质量是太阳质量的15.65倍。在发现之时，甚至M33 X-7也对我们的黑洞形成模型提出了挑战。

科学家得出的结论是，随着将坍塌形成黑洞的大质量恒星到达其寿命尽头，它失去质量的速度比模型建议的要慢。他们相信天鹅座 X-1的情况相似。

来自澳大利亚ARC引力波发现卓越中心（OzGrav）理论天体物理学家伊利亚·曼德尔（Ilya Mandel）说：“恒星通过从表面吹走的恒星风将质量损失到周围环境中。但是要制造如此重的黑洞，我们需要降低明亮恒星在其一生中损失的质量。”

天鹅座X-1黑洞的前体恒星将以大约60个太阳质量开始，在其核心可能直接塌陷成今天的稠密物体之前绕过超新星爆炸，炸掉其外层物质。

现在，它与蓝色的巨型伴星被锁定在一个极其接近的，为期5.6天的轨道舞蹈中，该伴星现在也有了修正的质量，使其达到了40个太阳质量。

这足够大，以至于有一天它最终会变成一个黑洞，形成一个类似于在产生引力波的合并中看到的双系统黑洞。

但是，双星不太可能很快合并。精确的距离测量还将使天文学家重新计算天鹅座X-1的其他特征。在另一篇论文中，天文学家发现它的自旋速度几乎与光速一样快。这比任何其他黑洞旋转速度都要快。

这与引力波双星形成鲜明对比，后者的自旋非常慢或未对准。这表明天鹅座X-1的进化途径不同于我们所见到的黑洞双星的融合。

考虑到天鹅座X-1和HDE 226868之间的距离，研究人员计算得出，这对伴星不太可能在等于宇宙年龄——138亿年的时间范围内合并。

现在研究系统，在第二次黑洞崩塌发生之前，为理解黑洞双星提供了难得的机会。

未参与研究的澳大利亚南威尔士堪培拉新研究大学的物理学家阿什利·鲁伊特说：“这样的观察直接告诉我们很多有关制造双黑洞的可能的进化途径，像LIGO和室女座干涉仪已经发现了其中一些规律。”未参与研究的澳大利亚南威尔士堪培拉。

“非常棒的是，我们仍然可以在电磁光形成双黑洞之前捕获处于活动状态的双星——它有助于完善我们关于近距离双星演化的理论。”

该小组的研究已发表在《科学》杂志上。