我国科学家发现迄今最大黑洞 颠覆人们对恒星级黑洞形成的认知

2019-11-29 10:43:18 来源:《小康》•中国小康网 作者:佚名 责任编辑:赤子 字号:T|T
摘要】国际科学期刊《自然》发布了中国科学院国家天文台刘继峰、张昊彤研究团队的一项重大发现。这次发现的黑洞有70个太阳质量,已经超过了现有理论所允许的最大质量的上限两倍有余。我们称它为“黑洞之王”。

中国小康网讯 11月29日综合报道  北京时间2019年11月28日凌晨,国际科学期刊《自然》发布了中国科学院国家天文台刘继峰、张昊彤研究团队的一项重大发现。

  依托我国自主研制的国家重大科技基础设施郭守敬望远镜(LAMOST),研究团队发现了一颗迄今为止质量最大的恒星级黑洞,并提供了一种利用LAMOST巡天优势寻找黑洞的新方法。这颗70倍太阳质量的黑洞远超理论预言的质量上限,颠覆了人们对恒星级黑洞形成的认知,有望推动恒星演化和黑洞形成理论的革新。

  中国科学家发现迄今最大黑洞

  刘继峰表示:“根据目前大多数恒星演化模型,在我们的星系中甚至不应该存在如此大质量的黑洞。我们过去认为,质量非常巨大、化学成分和太阳系类似的恒星,在其寿命走向末期的过程中,会以通过强力星系风释放大部分气体,因此不应该留下这么庞大的残余。LB-1是我们想像的两倍大。” 现在,天文学家们将面对观测现实对既有理论和解释的重大挑战。”

  自2016年秋季开始,以国家天文台为首的研究团队利用LAMOST开展双星课题研究,历时两年半监测了一个小天区内3000多颗恒星。结果发现,在一个X射线辐射宁静的双星系统(LB-1)中,一颗质量是太阳八倍的蓝色恒星,围绕“一个看不见”的天体做着周期性运动。不同寻常的光谱特征表明,那个“看不见的天体”极有可能是一颗黑洞。

  研究人员随即进行了“确认”:他们通过西班牙10.4米加纳利大望远镜和美国10米凯克望远镜,进一步确认了LB-1的光谱性质,计算出该黑洞的质量是太阳的70倍。

  值得一提的是,在两年半的监测时间里,LAMOST共为这项研究做了26次观测,累积曝光时间约40个小时。刘继峰表示,如果利用一架普通四米望远镜来寻找这样一颗黑洞,同样的几率下,则需要40年的时间——这充分体现出郭守敬望远镜超高的观测效率。

  目前恒星演化模型只允许在太阳金属丰度下形成最大为25倍太阳质量的黑洞。这颗新发现黑洞的质量已经进入了现有恒星演化理论的“禁区”。美国激光干涉引力波天文台(LIGO)台长大卫·雷茨表示,“在银河系内发现70倍太阳质量的黑洞,将迫使天文学家改写恒星级黑洞的形成模型。

  这一非凡的成果,将与过去四年里美国激光干涉引力波天文台(LIGO)及欧洲室女座引力波天文台(Virgo)探测到的双黑洞并合事件一起,推动黑洞天体物理研究的复兴”。接下来利用LAMOST极高的观测效率,天文学家有望再发现一大批深藏不露的“平静态”黑洞,开创黑洞批量发现的新纪元。

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