我国天文学家发现迄今最大恒星级黑洞:距地球1.5万光年,质量比太阳大70倍

由我国科学院国家天文台的刘继峰教授带领的世界团队发现了一个恒星级黑洞,其质量比太阳大70倍。这个巨大的黑洞间隔地球15,000光年,被研讨人员命名为LB-1。今天清晨,最新一期《天然》(Nature)杂志报导了这一发现。

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(图文无关)

银河系估量有1亿个恒星黑洞,这是由大质量恒星坍缩构成的世界天体,因而即便是光也无法逃脱。到现在为止,科学家估量咱们银河系中单个恒星黑洞的质量不超越太阳的20倍。可是我国领导的世界科学家团队发现的这个巨大的黑洞,推翻了这一假定。这颗70倍太阳质量的超级黑洞,改写了人类关于恒星级黑洞质量上限的认知!

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这项发现令人惊讶。刘教授说:“依据现在大多数恒星演化模型,在咱们的星系中乃至不该该存在如此质量的黑洞。” 

恒星黑洞通常是在超新星爆破后构成的,这种现象在超大型恒星的生命止境焚烧时发作。但LB-1不是由超新星构成的,而是由另一种物理机制构成的。“咱们以为具有十分典型星系化学成分的巨大恒星,跟着寿数的接近,必须在强壮的恒星风中释放出大部分气体。因而,它们不该留下如此巨大的残余物。LB-1是咱们幻想的两倍大。现在,理论家将不得不面临解说其构成的应战。”

直到几年前,只要当黑洞吞噬伴星宣布的气体时,才干发现恒星黑洞。这个进程产生了强壮的X射线发射,能够从地球上勘探到,然后提醒了崩塌物体的存在。

可是,咱们银河系中的绝大多数恒星黑洞都没有光,因而不会发射出明晰的X射线。效果便是,只要大约二十个银河系恒星黑洞被很好地辨认和丈量。

为了战胜这一局限性,刘教授和合作者运用我国的大天空区多目标光纤光谱望远镜——郭守敬望远镜(LAMOST)对天空进行了查询,寻觅由其引力拉动的环绕不行见物体的恒星。

这种观测技能最早由有远见的英国科学家约翰·米歇尔(John Michell)于1783年提出,可是跟着望远镜和勘探器的最新技能改善,该观测技能才变得可行。尽管如此,这样的查找依然像在难如登天中寻觅众所周知的针:千万颗恒星中或许只能找到那么一两颗绕黑洞运转的。

开端的发现之后,天文学家们曾运用世界上最大的光学望远镜——西班牙的10.4米Gran Granscopio Canarias和美国的10米Keck I望远镜——来确认体系的物理参数。效果令人惊讶:一颗比太阳重八倍的恒星每79天绕70个质量为太阳质量的黑洞运转一周。

LB-1的发现十分合适天体物理学的另一项打破。最近,激光干涉仪引力波天文台(LIGO)和处女座引力波勘探器现已开端捕获因为悠远星系中黑洞的磕碰而引起的时空动摇。风趣的是,此类磕碰所触及的黑洞也比曾经以为的典型黑洞大得多。

LB-1证明,即便在离咱们不那么悠远的世界空间乃至银河系,也存在着很多的恒星状黑洞。美国佛罗里达大学的LIGO主任David Reitze教授说:“这一发现迫使咱们从头检查恒星质量黑洞构成的模型。”

Reitze标明:“这项出色的效果以及曩昔四年来LIGO-Virgo对二进制黑洞磕碰的勘探,的确标明咱们对黑洞天体物理学的知道正在复兴。”

据悉,2016年秋季开端,国家天文台领导的研讨团队就开端使用LAMOST展开双星课题研讨,他们经过西班牙10.4米口径加纳利大望远镜和美国10米口径凯克望远镜,进一步确认了LB-1的光谱性质,计算出该黑洞的质量大约是太阳的70倍。

本研讨共包含55位作者,来自我国、美国、西班牙、澳大利亚、意大利、波兰和荷兰7个国家29家单位。在两年之久的监测时刻里,LAMOST共为这项研讨做了26次观测,累积曝光时刻约40个小时。