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中国天文学家发现了意想不到的巨大恒星黑洞

2019年11月30日 下午12:03

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中国天文学家发现了意想不到的巨大恒星黑洞 1这张照片展示了黑洞LB-1的艺术效果。一个由中国领导的研究小组发现了一个距地球约14000光年的巨大恒星黑洞——我们的宇宙“后院”——迫使科学家重新研究这种黑洞是如何形成的。中国科学院国家天文台(NAOC)刘继峰领导的研究小组发现了这个质量比太阳大70倍的黑洞。研究人员将这个怪物命名为黑洞LB-1。(新华社)中国天文学家发现了意想不到的巨大恒星黑洞 2这张照片展示了黑洞LB-1的艺术再现。一个由中国领导的研究小组发现了一个距地球约14000光年的巨大恒星黑洞——我们的宇宙“后院”——迫使科学家重新研究这种黑洞是如何形成的。中国科学院国家天文台(NAOC)刘继峰领导的研究小组发现了这个质量比太阳大70倍的黑洞。研究人员将这个怪物命名为黑洞LB-1。(新华社)中国天文学家发现了意想不到的巨大恒星黑洞 3刘继峰(1st R Back),中国科学院国家天文台副台长、第一作者,2019年11月27日,在中国首都北京,在一次新闻发布会上发表讲话,介绍了用大型天区多目标光纤光谱望远镜(LAMOST)发现的黑洞LB-1。一个由中国领导的研究小组发现了一个距地球约14000光年的巨大恒星黑洞——我们的宇宙“后院”——迫使科学家重新研究这种黑洞是如何形成的。以刘继峰为首的研究小组发现了这个质量比太阳大70倍的黑洞。研究人员将这个怪物命名为黑洞LB-1。(新华社)中国天文学家发现了意想不到的巨大恒星黑洞 4中国科学院国家天文台副台长、该项研究的第一作者刘继峰在用大型天区多目标光纤光谱仪(LAMOST)发现的黑洞LB-1的新闻发布会上讲话,在中国首都北京,2019年11月27日。一个由中国领导的研究小组发现了一个距地球约14000光年的巨大恒星黑洞——我们的宇宙“后院”——迫使科学家重新研究这种黑洞是如何形成的。以刘继峰为首的研究小组发现了这个质量比太阳大70倍的黑洞。研究人员将这个怪物命名为黑洞LB-1。(新华社)中国天文学家发现了意想不到的巨大恒星黑洞 5中国科学院国家天文台副台长、该项研究的第一作者刘继峰在用大型天区多目标光纤光谱仪(LAMOST)发现的黑洞LB-1的新闻发布会上讲话,在中国首都北京,2019年11月27日。一个由中国领导的研究小组发现了一个距地球约14000光年的巨大恒星黑洞——我们的宇宙“后院”——迫使科学家重新研究这种黑洞是如何形成的。以刘继峰为首的研究小组发现了这个质量比太阳大70倍的黑洞。研究人员将这个怪物命名为黑洞LB-1。(新华社)

中新社北京11月28日电中国领导的一个研究小组在距地球约14000光年的地方发现了一个令人惊讶的巨大恒星黑洞——我们的宇宙“后院”——迫使科学家重新研究这种黑洞是如何形成的。

据估计,银河系中有1亿个恒星黑洞——由大质量恒星崩塌形成的宇宙体,密度之大甚至光线都无法逃逸。到目前为止,科学家们估计银河系中单个恒星黑洞的质量不超过太阳质量的20倍。

但新发现推翻了这一假设。

中国科学院国家天文台(NAOC)刘继峰领导的研究小组发现了这个质量比太阳大70倍的黑洞。研究人员将这个怪物命名为黑洞LB-1。

这一发现令人大吃一惊。”根据目前大多数恒星演化模型,这样的质量黑洞不应该存在于我们的星系中,“刘说。

“我们认为,具有银河系典型化学成分的超大质量恒星在接近生命终结时,必须在强大的恒星风中释放出大部分气体。因此,他们不应该留下如此巨大的残余。LB-1的质量是我们想象的两倍。现在理论家将不得不接受解释其形成的挑战。”

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直到几年前,恒星黑洞只有在吞噬伴星的气体时才能被发现。这一过程产生了强大的X射线辐射,可从地球上探测到,从而揭示了坍塌物体的存在。

我们银河系中绝大多数的恒星黑洞并没有参与宇宙宴会,因此也不会发射出暴露的X射线。因此,只有大约20个银河系恒星黑洞被准确地识别和测量出来。

为了克服这一限制,刘和他的团队使用中国的大天空面积多目标光纤光谱望远镜(LAMOST)观测天空,寻找在重力作用下围绕一个不可见物体运行的恒星。

这项观测技术最早是由有远见的英国科学家约翰·米歇尔于1783年提出的,但只有在最近望远镜和探测器的技术改进下,这项技术才变得可行。

尽管如此,这样的搜寻就像大海捞针:每千颗恒星中可能只有一颗围绕黑洞旋转。

在最初的发现之后,世界上最大的光学望远镜——西班牙的10.4米加那利格兰望远镜和美国的10米凯克一号望远镜——被用来确定系统的物理参数。结果很神奇:一颗比太阳重8倍的恒星每79天绕着一个70个太阳质量的黑洞运行一周。

LB-1的发现与天体物理学的另一项突破非常吻合。最近,激光干涉仪引力波天文台(LIGO)和室女座引力波探测器已经开始在遥远的星系中由黑洞碰撞引起的时空涟漪。有趣的是,参与这种碰撞的黑洞也比以前被认为是典型的黑洞大得多。

LB-1的直接观测证明,即使是在我们自己的后院,也有大量的恒星黑洞存在。这一发现迫使我们重新研究恒星质量黑洞形成的模型。

雷茨说:“这一显著的结果,加上过去四年里LIGO-Virgo探测到的双星黑洞碰撞,确实表明我们对黑洞天体物理学的理解正在复兴。”。

来自中国、美国、西班牙、澳大利亚、意大利、波兰和荷兰的科学家参加了这项研究。

刘说,研究小组的目标是在未来五年内利用拉莫斯特发现银河系内近100个黑洞。

这一发现发表在最新一期的学术期刊《自然》上。

 

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