第118章 HDE 226868

hdE

(恒星)

· 描述：一个强大x射线源的伴星

· 身份：一颗蓝超巨星，是天鹅座x-1黑洞的伴星，距离地球约6,070光年

· 关键事实：其物质正被黑洞贪婪地吸积，形成了强烈的x射线辐射，证实了黑洞的存在。

hdE ：天鹅座x-1系统中的蓝超巨星伴星——第1篇·发现、特性与双星系统的引力之舞

引言：隐藏在x射线源背后的“恒星证人”

在距离地球约6,070光年的天鹅座方向，一片看似平静的星空中，隐藏着宇宙中最极端的引力剧场之一——天鹅座x-1（ x-1）系统。这个系统由一个不可见的致密天体和一颗明亮的蓝超巨星组成，后者正是本文的主角：hdE 。自1964年x射线天文学兴起以来，天鹅座x-1作为首个被确认的恒星级黑洞候选体，彻底改写了人类对引力与时空的认知；而hdE 作为其唯一的可见伴星，不仅提供了测量系统参数的关键线索，更以自身被黑洞“掠夺”物质的壮观过程，成为验证广义相对论和黑洞理论的天然实验室。

本文将聚焦hdE 的发现历程、物理本质及其在天鹅座x-1双星系统中的角色，通过梳理观测数据与理论模型，揭示这颗蓝超巨星如何成为“黑洞存在的证人”。

一、发现与命名：从星表编号到“黑洞伴星”的身份确认

1. hd星表中的“陌生来客”

hdE 的正式名称源于亨利·德雷伯星表（henry draper catalogue, hd），这是一个由哈佛大学天文台编制的恒星光谱分类目录，涵盖225,300颗北天恒星。编号“”表示该星在星表中的顺序位置，前缀“hdE”则代表“哈佛延伸星表（harvard Extension）”，用于收录超出原hd星表范围的恒星。

hdE 的早期记录可追溯至1914年，当时天文学家约翰·霍华德·弗莱彻（John howard Fletcher）在编制hd星表时，通过其光谱特征将其归类为o型超巨星（后修正为o9.7 Iab型）。然而，在长达半个世纪的时间里，它只是一颗普通的亮星，直到x射线天文学的诞生，才揭开了它与黑洞的隐秘联系。

2. x射线爆发与天鹅座x-1的定位（1964-1971年）

1964年，美国科学家使用探空火箭搭载的x射线探测器，首次在天鹅座方向发现一个强烈的x射线源，命名为“天鹅座x-1”（ x-1）。随后的观测显示，该x射线源具有快速光变特性（毫秒至秒级变化），表明辐射区域极小（直径不超过太阳系），暗示存在一个致密天体（中子星或黑洞）。

但x射线源本身不可见，如何找到其光学对应体？天文学家采用了“交叉证认法”：通过精确测量x射线源的位置，在光学波段寻找与之共动的恒星。1971年，荷兰天文学家扬·奥尔特（Jan oort）与美国同事查尔斯·托马斯·博尔顿（charles thoas bolton）分别独立发现，天鹅座x-1的x射线辐射与一颗8等星（即hdE ）的位置高度重合，且两者的自行运动（在天球上的投影速度）完全一致。这一发现首次确认：hdE 是天鹅座x-1系统的可见伴星，而x射线源则来自系统中不可见的致密天体。

二、物理特性：蓝超巨星的“极端”本质

hdE 作为天鹅座x-1的伴星，其物理特性是理解整个系统演化的基础。通过光谱分析、光度测量和恒星演化模型，天文学家已勾勒出这颗蓝超巨星的清晰画像。

1. 光谱类型与分类：o9.7 Iab型超巨星

恒星的光谱类型是判断其温度、化学成分和演化阶段的关键依据。hdE 的光谱被归类为o9.7 Iab型，其中：

“o”表示光谱中以电离氦（he II）