VFTS 243 是一個由一顆大型且熾熱的藍色恒星和一個黑洞組成的雙星系統，兩者相互環繞，如上圖所示。

圖片來源：歐洲南方天文臺（ESO）/L · 卡爾薩達（L.Calçada）

黑洞研究總是能有一些新的和令人興奮的事情發生。

阿爾伯特 · 愛因斯坦于 1922 年首次出版了他解釋廣義相對論的書籍，而廣義相對論直接推導出了某些大質量恒星會終結為一個黑洞；一百年后，天文學家捕捉到了銀河系中心黑洞的實際圖像。在最近的一篇論文 [ 2 ] 中，一組天文學家描述了另一個令人興奮的新發現：在銀河系外觀察到的第一個 " 休眠 " 黑洞。

休眠黑洞指的是不發射任何可探測光的黑洞，因此，它們很難被觀測到。這一新發現令人興奮，因為它提供了對黑洞的形成和演化的新見解，這些信息對于理解引力波以及其他天文事件至關重要。

VFTS 243到底是什么？

VFTS 243 是一個雙星系統，這意味著它由兩個圍繞共同質心運行的天體組成。第一個天體是一顆非常熾熱的藍色恒星，質量約為太陽的 25 倍，第二個天體則是一個黑洞，質量約為太陽的 9 倍。VFTS 243 位于大麥哲倫星云（Large Magellanic Cloud）內的狼蛛星云（Tarantula Nebula），大麥哲倫星云是銀河系的一個衛星星系，距離地球約 163,000 光年。

VFTS 243 中的黑洞被認為是休眠的，因為它不發射任何可探測的輻射，這與從黑洞中檢測到強的 X 射線的其他雙星系統形成了鮮明對比。

這個黑洞的直徑約為 54 公里，與比它大了近 20 萬倍的熾熱恒星相形見絀。兩者都圍繞一個共同的質心快速旋轉。即使用上最強大的望遠鏡，這一系統從視覺上看似乎也只是一個藍點。

尋找休眠黑洞

天文學家懷疑，在銀河系和大麥哲倫星云中隱藏著數百個這樣的帶有不發射 X 射線黑洞的雙星系統。當黑洞從它的伴星上剝離吸積物質（這一過程被稱為 " 進食 "）時，就是它最容易暴露的時候。

" 進食 " 時，黑洞周圍會產生一個由氣體和塵埃組成的盤狀結構，也就是吸積盤（accretion disk），當吸積盤中的物質向內落向黑洞時，摩擦作用會將吸積盤加熱到數百萬度，這些熾熱的物質盤會發出大量的 X 射線。以這種方式探測到的第一個黑洞就是著名的天鵝座 X-1 系統（Cygnus X-1）。

左圖是一張光學圖像，展示了天鵝座 X-1（圖中用紅框勾勒出的雙星系統）。右圖是一幅藝術概念圖，展示了黑洞的外層從伴星吸走物質并形成吸積盤的樣子。

X 射線：美國航空航天局（NASA）/ 錢德拉 X 射線中心（CXC）

光學：數字化巡天（Digitized Sky Survey）

多年來，天文學家一直知道 VFTS 243 是一個雙星系統，但并不清楚該系統究竟是由兩顆星體組成還是一顆單星與一個黑洞之間的舞蹈。為了確定實際情況是哪一種，研究雙星系統的團隊使用了一種名為光譜解纏結（spectral disentangling）的技術。這種技術將來自 VFTS 243 的光分離為其組成波長，類似于白光進入三棱鏡色散產生不同顏色的光時發生的情況。

這項分析表明，來自 VFTS 243 的光來自單一來源，而不是兩顆獨立的恒星。由于沒有從恒星的伴星發出可探測到的輻射，唯一可能的結論就是雙星中的第二個天體是一個黑洞，因此 VFTS 243 是我們在銀河系外發現的第一個休眠黑洞。

在 VFTS 243 系統中，恒星伴星和黑洞（圖中未按比例顯示）相互繞行。注意這里不存在吸積盤。

圖片來源：歐洲南方天文臺 /L · 卡爾薩達

為什么VFTS 243很重要？

大多數質量小于 100 倍太陽質量的黑洞都是由一顆大質量恒星坍縮形成的，在這種情況下，通常會發生名為超新星爆發（supernova explosion）的巨大爆炸。

VFTS 243 系統中的黑洞與恒星處于圓形軌道，這一事實有力地證明了超新星爆發并不存在，否則爆炸可能會將黑洞踢出系統，或者至少破壞了軌道。相反，這顆前身恒星似乎直接坍縮形成了沒有爆炸的黑洞。

VFTS 243 系統中的大質量恒星將再存活 500 萬年，在天文時間尺度上這只是一眨眼的功夫。這顆恒星的死亡應該會導致另一個黑洞的形成，將 VFTS 243 系統轉變為黑洞雙星系統。

迄今為止，天文學家已經探測到了近 100 個雙黑洞合并且在時空中產生漣漪的事件。但是這些雙黑洞系統是如何形成的仍然未知，這就是為什么 VFTS 243 和類似的尚未發現的系統對未來的研究如此重要的。也許大自然有一種幽默感：因為黑洞是現存最黑暗的物體，它們不發光，但照亮了我們對宇宙的基本理解。