在浩瀚的宇宙中，有一個讓天文學家們情有獨鐘的雙星系統(tǒng)——V404 Cygni。這個系統(tǒng)中藏著一個質(zhì)量相當于9個太陽的黑洞，它正貪婪地吞噬著附近一顆質(zhì)量略小于太陽的恒星的氣體。這對黑洞與恒星之間的距離僅為0.14個天文單位，這在水星與太陽平均距離的一半以下，對于此類系統(tǒng)來說并不算罕見。

當熾熱的氣體被吸入黑洞時，會形成一個強大的X射線燈塔，使得V404 Cygni成為天文學家們研究黑洞的寶貴樣本。不僅如此，V404 Cygni還是首個被天文學家們一致確認為存在黑洞的低質(zhì)量X射線雙星（LMXB）系統(tǒng)，其中“低質(zhì)量”指的是系統(tǒng)中的伴星。

然而，即便經(jīng)過了幾十年的深入研究，V404 Cygni仍然不斷給科學家們帶來新的驚喜。早在20世紀90年代初，天文學家們就注意到，從地球的角度看，另一顆恒星似乎位于雙星系統(tǒng)的上方。大多數(shù)研究者曾認為這顆恒星只是一個誤入視野的闖入者，但最新的研究卻表明，它實際上是V404 Cygni系統(tǒng)的一部分。

藝術(shù)家構(gòu)想的V404 Cygni系統(tǒng)圖中，一個黑洞正在從附近的恒星竊取氣體，而另一顆恒星則在更遠的軌道上閃耀。研究團隊結(jié)合了地面和太空望遠鏡的觀測數(shù)據(jù)，確認這顆恒星與雙星系統(tǒng)一起在太空中移動。不過，這顆第三顆恒星與雙星系統(tǒng)的距離相當遙遠，超過了3500個天文單位，大約是冥王星與太陽距離的90倍。

在這遙遠的距離上，第三顆恒星以每秒幾公里的速度緩慢移動，并且正處于其演化的黃金時代，正從氫核聚變過渡到一顆蓬松的紅巨星階段。基于這些觀測數(shù)據(jù)，研究團隊推斷出V404 Cygni系統(tǒng)的年齡大約在30億至50億年之間，與太陽系的年齡相當，且這三個天體可能從一開始就共同存在。

這一發(fā)現(xiàn)不僅讓科學家們對V404 Cygni系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)有了更深入的了解，還可能為低質(zhì)量X射線雙星的形成機制提供新的線索。長期以來，LMXB的形成一直是個謎。因為黑洞是大質(zhì)量恒星的殘余，理應與小伴星合并，而不是在失去外層物質(zhì)時讓小恒星毫發(fā)無損。

2016年，加州大學洛杉磯分校的Smadar Naoz和她的同事曾提出，第三顆遙遠的伴星可能解決了這一難題。他們推測，在內(nèi)雙星形成時，其恒星軌道較寬，約為100個天文單位，而第三顆恒星則在更遠的約10000個天文單位的軌道上運行。隨著時間的推移，第三顆恒星與內(nèi)雙星的引力相互作用會改變內(nèi)雙星軌道的傾斜度和距角，導致軌道膨脹。

當即將成為黑洞的恒星老化并開始失去外層物質(zhì)時，質(zhì)量的變化會破壞平衡，進一步加劇軌道的膨脹。這種膨脹和引力作用相結(jié)合，導致內(nèi)雙星中的恒星和黑洞靠得更近，潮汐力拉伸和擠壓恒星，消耗其運動能量，最終使內(nèi)雙星的軌道急劇收縮。V404 Cygni中第三顆恒星的特性與Naoz團隊的預測相吻合。

這一發(fā)現(xiàn)不僅讓天文學家們對V404 Cygni系統(tǒng)的歷史有了更深入的認識，還可能為黑洞和中子星的形成機制提供新的視角。通常認為，大質(zhì)量恒星的死亡是混亂而劇烈的，但V404 Cygni中的黑洞似乎是在幾乎沒有“踢動”的情況下形成的，這表明黑洞的形成過程可能比科學家們之前認為的要更為平靜。