A Sun-like star orbiting a black hole
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT We report discovery of a bright, nearby ($G = 13.8;\, \, d = 480\, \rm pc$) Sun-like star orbiting a dark object. We identified the system as a black hole candidate via its astrometric orbital solution from the Gaia mission. Radial velocities validated and refined the Gaia solution, and spectroscopy ruled out significant light contributions from another star. Joint modelling of radial velocities and astrometry constrains the companion mass of $M_2 = 9.62\pm 0.18\, \mathrm{M}_{\odot }$. The spectroscopic orbit alone sets a minimum companion mass of $M_2\gt 5\, \mathrm{M}_{\odot }$; if the companion were a $5\, \mathrm{M}_{\odot }$ star, it would be 500 times more luminous than the entire system. These constraints are insensitive to the mass of the luminous star, which appears as a slowly rotating G dwarf ($T_{\rm eff}=5850\, \rm K$, log g = 4.5, $M=0.93\, \mathrm{M}_{\odot }$), with near-solar metallicity ($\rm [Fe/H] = -0.2$) and an unremarkable abundance pattern. We find no plausible astrophysical scenario that can explain the orbit and does not involve a black hole. The orbital period, Porb = 185.6 d, is longer than that of any known stellar-mass black hole binary. The system’s modest eccentricity (e = 0.45), high metallicity, and thin-disc Galactic orbit suggest that it was born in the Milky Way disc with at most a weak natal kick. How the system formed is uncertain. Common envelope evolution can only produce the system’s wide orbit under extreme and likely unphysical assumptions. Formation models involving triples or dynamical assembly in an open cluster may be more promising. This is the nearest known black hole by a factor of 3, and its discovery suggests the existence of a sizable population of dormant black holes in binaries. Future Gaia releases will likely facilitate the discovery of dozens more.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».