在天文學領域，一項意外的發現為我們對黑洞形成的理解帶來了新的挑戰。天文學家們偶然間發現了首個已知的“黑洞三重系統”，這個系統包含了一個黑洞，它被兩顆恒星環繞。這種獨特的三元組配置表明，這個黑洞可能并非通過超新星爆炸誕生，這一發現顛覆了我們對這些宇宙實體形成方式的傳統認知。

以往，除了位于大多數星系中心的超大質量黑洞外，大多數已發現的黑洞存在于雙星系統中，它們被另一個大型天體，如恒星、中子星或較小的黑洞環繞。這是因為當這些看不見的時空空洞在引力作用下拉扯其他天體時，它們更容易被發現。

但在最近發表在《自然》雜志上的一項新研究中，研究人員發現了一個已知雙星系統中的黑洞V404 Cygni，它正在吞噬附近的一顆恒星，實際上還有一顆恒星在更遠的距離上環繞這對雙星。引力計算顯示，如果這個黑洞是通過超新星爆炸誕生的，那么這顆新發現的恒星不可能保持在這個微妙的系統中，因為遠處的恒星會被由此產生的沖擊波吹出系統。相反，研究團隊提出，這個黑洞可能是通過一個曾經被另外兩顆恒星環繞的巨大第三顆恒星的逐漸坍塌形成的。

這一可能性對于黑洞演化來說非常令人興奮。研究的主要作者、麻省理工學院的天體物理學家Kevin Burdge表示：“我們認為大多數黑洞的形成源于恒星的劇烈爆炸，但這一發現使這一觀點受到質疑。”。

新發現的三重系統中的黑洞V404 Cygni，其質量約為太陽的九倍，位于距離地球約8000光年的銀河系中。它是在1992年被發現的首批黑洞之一，并自此得到了廣泛的研究。科學家們也早已知道它的附近有一顆恒星，這顆恒星每6.5天環繞黑洞一周，并逐漸被其巨大的伴星吞噬。

研究者們在對銀河系黑洞進行更廣泛的調查時重新檢查V404 Cygni的圖像，他們震驚地發現了第二顆恒星在大約3500個天文單位的距離上環繞黑洞——大約是冥王星繞太陽軌道的90倍。在這個距離上，新發現的恒星可能需要超過7萬年才能繞V404 Cygni一周。

團隊隨后比較了過去十年中這兩顆恒星的運動，并發現它們“完全同步移動”，這證明了它們不僅相互之間，也與V404 Cygni通過引力束縛在一起。研究人員表示，這些恒星以這種方式移動而不被連接在一起的概率大約是1/1000萬。

“這幾乎肯定不是巧合或意外，”Burdge說。“我們看到的這兩顆恒星之所以相互跟隨，是因為它們被這根微弱的引力之線連接在一起。所以這必須是一個三重系統。”。

這并非研究人員首次認為他們發現了一個黑洞三重系統。在2020年，研究人員發現了他們認為是被兩顆恒星環繞的黑洞，距離地球約1000光年，這將使其成為離我們最近的黑洞。然而，隨后的觀測揭示這個系統實際上是一個包含“吸血鬼恒星”的雙星系統——即一顆慢慢從較小的伴星那里偷取氣體的恒星。如果V404 Cygni如研究人員所懷疑的那樣是通過逐漸坍塌形成的，那么他們認為這個奇特的黑洞是在大約40億年前，兩顆恒星誕生后的某個時候誕生的。

在過去的幾年里，研究人員開始懷疑逐漸坍塌可能是比之前認為的更常見的黑洞起源。今年三月，研究人員提出這種機制可能是天文學家最近失去追蹤的“消失恒星”背后的解釋。新的發現表明這可能是這種情況。