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澳门足球网站开户:?历时两年观测 中国捕获“黑洞之王”

2019-11-29 04:24:55大公报
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图:中科院国家天文台副台长、研究员刘继峰(右一)在发布会上答问 新华社

中国科学院国家天文台28日宣布,澳门足球网站开户:该台研究团队依讬以元朝天文学家郭守敬命名的望远镜(LAMOST),历时两年观测,发现了一个迄今质量最大的恒星级黑洞LB-1。这个黑洞质量约为太阳70倍,堪称“黑洞之王”,远超理论预言的质量上限,有望推动恒星演化和黑洞形成理论的革新。该研究成果28日已在国际知名学术期刊《自然》上发表。\大公报记者周琳北京报道

这项工作是基于LAMOST(中国河北兴隆)、加纳利大望远镜(西班牙加纳利群岛)、凯克望远镜(美国夏威夷)和钱德拉X射线天文台(美国)的观测数据,由中国科学院国家天文台研究员刘继峰、张昊彤领导的55国研究团队完成。

黑洞是一种体积极小、质量极大的天体,如同一个宇宙“吞噬之口”,连光也无法逃逸。根据黑洞质量的不同,天文学家将黑洞大致分为恒星级黑洞——100倍太阳质量以下,中等质量黑洞——100-10万倍太阳质量,超大质量黑洞——10万倍太阳质量以上。恒星级黑洞是由大质量恒星死亡形成的,是宇宙中广泛存在的“居民”,理论预言银河系中有上亿颗恒星级黑洞。但天文学家迄今仅在银河系发现约20颗恒星级黑洞,且质量均小于20倍太阳质量,需通过黑洞吸积伴星气体所发出的X射线来识别。

“光谱之王”LAMOST极目穹苍

找到新的方法,发现数量巨大、没有X射线辐射的黑洞,成了天文学界近年来研究的热点和难点。2016年秋季开始,国家天文台领导的研究团队利用LAMOST开展双星课题研究,历时两年监测了一个小天区内3000多颗恒星。结果发现,在距离地球约1.4万光年的一个X射线辐射宁静的双星系统(LB-1)中,一颗8倍太阳质量的蓝色恒星,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。

刘继峰告诉记者,在两年之久的监测时间里,LAMOST共为这项研究做了26次观测,累积曝光时间约40个小时。“如果利用一架普通四米口径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。”

批量发现黑洞指日可待

当前主流的恒星演化理论指,在太阳金属丰度(天体和其他宇宙物质中除氢和氧之外,所有元素的原子总数或总质量的相对含量)下只能形成最大为25倍太阳质量的黑洞。刘继峰表示,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)从2015年起,通过探测引力波的方法发现了数十倍太阳质量的黑洞。LIGO台长大卫·雷茨评论,在银河系内发现70倍太阳质量的黑洞,中国科学家的这一成果,将改写恒星级黑洞的形成模型。借助郭守敬望远镜超高的观测效率,天文学家未来还有望发现一大批“深藏不露”的平静态黑洞,开创批量发现黑洞的新纪元。

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