来自芬兰图尔库大学的研究人员发现，一个双星系统中的黑洞的旋转轴相对于恒星轨道的轴线倾斜了40多度。这一发现对目前黑洞形成的理论模型提出了挑战。来自芬兰Tuorla天文台的研究人员的观察是第一次可靠的测量，显示出黑洞的旋转轴和双星系统轨道轴之间的巨大差异。研究人员在一个名为MAXI J1820+070的双星系统中测量到的轴线之间的差异超过了40度。

对于那些有较小天体围绕中央大质量天体运行的空间系统来说，这个天体的自转轴在很大程度上与它的卫星的自转轴对齐。我们的太阳系也是如此：行星在一个平面内围绕太阳运行，这个平面与太阳的赤道面大致吻合。太阳自转轴相对于地球轨道轴的倾角只有七度。

“对准的期望，在很大程度上，对于黑洞X射线双星这样的怪异天体来说并不成立。这些系统中的黑洞是由于宇宙大灾难--一颗大质量恒星的坍缩--而形成的。现在我们看到黑洞从附近较轻的伴星上拖动物质，围绕它运行。我们看到明亮的光学和X射线辐射，作为坠落物质的‘最后一声叹息’，还有从系统中排出的相对论喷流的无线电辐射，”图尔库大学天文学教授和该出版物的主要作者Juri Poutanen说。

通过跟踪这些喷流，研究人员能够非常准确地确定黑洞旋转轴的方向。随着后来从伴星落到黑洞的气体量开始减少，该系统变暗，系统中的大部分光线来自伴星。通过这种方式，研究人员能够使用光谱技术测量轨道的倾角，而它恰好与喷射的倾角几乎重合。

“为了确定轨道的三维方向，人们还需要知道该系统在天空中的位置角，即该系统相对于天空中的北方方向是如何转动的。”Juri Poutanen说：“这是用测定偏振技术测量的。”

发表在《科学》杂志上的结果为研究黑洞的形成和此类系统的演化开辟了有趣的前景，因为在许多黑洞形成和双星演化的情况下很难得到这样的极端错位。

“轨道轴和黑洞自旋之间超过40度的差异是完全出乎意料的。科学家们在对黑洞周围弯曲的时间空间中的物质行为进行建模时，往往认为这种差异非常小。目前的模型已经非常复杂，现在的新发现迫使我们为其增加一个新的维度，”Poutanen说。

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