大家好，我是魅力科學君，今天我們要聊的話題是：根據一項近日發表在《天體物理學雜志》 上的新研究，科學家首次確認了一種可怕的天體——“孤立黑洞”（lone black hole），進而證實了此前的預言是正確的。好的，我們不說廢話，這就開講。

黑洞是一種引力場非常極端的天體，一旦進入其“事件視界”之內，即使是光都無法逃逸，因此黑洞本身對于我們是不可見的，實際上，此前我們發現的黑洞，或多或少都與它們周圍的物質或其他天體發生著相互作用，從而暴露了自己的存在。

（↑銀心黑洞）

比如說有些黑洞會大量吸積其附近的物質，這些物質在落入黑洞之前，會形成一個高速旋轉的盤狀結構（即吸積盤），其中的物質在引力的加速作用下，彼此之間會因為劇烈摩擦而被加熱到很高的溫度，并發出強烈的電磁輻射，進而被我們觀測到。

又比如說有些黑洞擁有可見的伴星，在這種情況下，盡管我們不能直接發現它，但通過它的引力對伴星施加的影響，我們仍然可以確定它的存在。

（一個名為“蓋亞BH1”的黑洞，科學家通過其對伴星引力影響發現了它的存在）

在過去的日子里，科學家早已預言，除了這些“有跡可循”的黑洞之外，還應該存在著“孤立黑洞”，它們是大質量恒星消亡后留下的恒星級黑洞，沒有吸積盤，也沒有伴星，孤獨地在宇宙中穿行，由于它們既不發出電磁輻射，也沒有與其他天體發生相互作用，因此我們很難發現它們的存在。

需要知道的是，銀河系的存在時間已長達100多億年，在如此漫長的時間里，大量的恒星都早已消亡，所以從理論上來講，這些“孤立黑洞”的數量是非常龐大的，根據科學家的估算，在銀河系中，它們的數量可以達到10億個之多。

對于我們人類而言，“孤立黑洞”無疑是一種可怕的天體，可以想象的是，它們就像是一個個潛伏在黑暗中的“宇宙怪獸”，如果它們異常接近甚至闖入太陽系，那么在其強大引力的作用下，輕則包括地球在內的行星軌道都將被擾亂，重則整個太陽系都可能分崩離析，而在這一切發生之前，我們卻很難察覺到它們的存在。

那么，如果“孤立黑洞”真的存在，我們應該如何去發現它們呢？對此，科學家提出了一種理論上可行的方法，即：利用引力透鏡效應。

簡單來講，根據廣義相對論，質量巨大的天體會明顯彎曲周圍的時空，使得經過其附近的光線發生偏折，因此當一個質量足夠大的前景天體運行到遙遠的背景恒星和觀測者之間時，前景天體的引力會像放大鏡一樣彎曲背景恒星發出的光線，使得觀測者看到的背景恒星比實際更亮，這種現象就被稱為引力透鏡效應。

實際上，早在2011年的時候，一個名為OGLE（Optical Gravitational Lensing Experiment，光學引力透鏡實驗）的觀測項目，就發現了一個疑似“孤立黑洞”的天體。

觀測數據表明，這個天體位于人馬座方向，距離地球約5000光年，而其背景恒星距離地球大約2萬光年，在此次事件中，這個天體產生的引力透鏡效應使其背景恒星的亮度大幅增加，并且持續了數月的時間，更重要的是，這個天體沒有釋放出任何可探測的可見光以及其他的電磁輻射。

所以科學家當時就懷疑這個天體是一個“孤立黑洞”，并將其命名為“OGLE-2011-BLG-0462”，為方便描述，我們這里不妨將其簡稱為“OGLE-2011”。

在接下來的日子里，科學家對此次事件進行了持續觀測和數據分析，研究內容主要是測量“OGLE-2011”對背景恒星位置造成的微小偏移，因為引力透鏡效應不僅會使背景恒星變亮，還會使其在天空中的位置發生微小的偏移，這種偏移量與前景天體的質量、半徑和距離密切，并且隨著前景天體的移動而變化。

在研究工作中，科學家通過包括哈勃望遠鏡在內的15個望遠鏡，用了十幾年的時間，收集到了大量的觀測數據，通過對這些數據進行深入研究，科學家精確測量出了背景恒星的偏移量，并據此計算出了“OGLE-2011”的具體情況。

研究結果表明，“OGLE-2011”距離地球5000（±490）光年，半徑為21.1（± 2.5）公里，質量為太陽的7.15（± 0.83）倍，而這也就意味著，“OGLE-2011”確實是一個“孤立黑洞”，因為在已知的天體中，只有黑洞才可能具備這樣的半徑與質量。

科學家表示，首次確認“孤立黑洞”的存在，說明了此前的預言是正確的，這是一個重要的序曲，未來的研究還將繼續利用這種方法尋找更多的“孤立黑洞”，這對我們更好地了解宇宙，以及更客觀地評估這種天體對太陽系的威脅程度，都具有重要的意義。

參考資料：OGLE-2011-BLG-0462: An Isolated Stellar-mass Black Hole Confirmed Using New HST Astrometry and Updated Photometry，The Astrophysical Journal, Volume 983, Number 2，DOI 10.3847/1538-4357/adbe6e