小黑洞终于找到了！中国科学家破解60年谜题

9月14日消息，中国科学院国家天文台、上海交通大学联合研究团队，成功发现了一颗位于黑洞质量间隙的小质量黑洞，破解了长期困扰科学界的谜题。

我们知道，大质量恒星的最终命运是黑洞，但宇宙中小质量恒星的数量多得多，理论上小质量黑洞应该更多。

但是最近60年来，始终未发现3-5倍于太阳质量的小黑洞，这一区间就叫做“质量间隙”(Mass Gap)。

左侧直方图为观测的中子星（NS）与黑洞（BH）的质量分布，不同颜色的线代表不同恒星演化（超新星爆炸）理论预期的中子星和黑洞质量分布

中国科学家基于国家重大科技基础设施郭守敬望远镜（LAMOST），欧空局Gaia卫星的数据，借助视向速度方法、天体测量方法，在双星系统G3425中发现了一例小质量恒星级黑洞。

这个双星系统的两颗恒星，分别相当于大约2.7倍、3.1-4.4倍太阳重量，其中前者是红巨星，可以观察到，但后者看不见。

光谱分解显示，除了红巨星的光谱外，G3425中不包含来自其他成分的光谱，有力证明这个不可见天体就是一颗黑洞，同时证明包含小质量黑洞的双星系统是可以存在的。

G3425的发现表明，此前认为的“恒星级黑洞存在质量间隙”，可能是由于单一观测方法造成的选择效应。

研究人员猜测，G3425最初可能是三星系统，巨星位于最外层，两颗大质量恒星位于内侧，经过长期演化并合成了黑洞。

这两颗大质量恒星演化后期可能是两颗中子星，也可能是中子星与白矮星，未来可以通过引力波进一步探测。