北京时候2019年11月28日清晨,国际科学期刊《天然》发布了中国科学院国度天文台刘继峰、张昊彤研究团队的一项重年夜发现。依托我国自立研制的国度重年夜科技根本举措措施郭守敬千里镜(LAMOST),研究团队发现了一颗迄今为止质量最年夜的恒星级黑洞,并供给了一种操纵LAMOST巡天上风寻觅黑洞的新方式。这颗70倍太阳质量的黑洞远超理论预言的质量上限,倾覆了人们对恒星级黑洞构成的认知,有看鞭策恒星演变和黑洞构成理论的改革。
黑洞是一种自己不发光、密度很是年夜的神秘天体。它具有超强吸引力,任何物资,包罗速度最快的光也没法从它身旁逃离。按照质量的分歧,黑洞一般分为恒星级黑洞、中等质量黑洞和超年夜质量黑洞。这此中,恒星级黑洞是由年夜质量恒星灭亡构成的,是宇宙中普遍存在的“居平易近”。理论预言银河系中有上亿颗恒星级黑洞,但迄今为止,天文学家仅在银河系发现了约20颗恒星级黑洞——并且都是经由过程黑洞吸积伴星气体所发出的X射线来辨认的,质量均小于20个太阳质量的黑洞。
找到新的方式,发现数目庞大、没有X射线辐射的黑洞,成了天文学界最近几年来研究的热门和难点。
2016年秋季起头,以国度天文台为首的研究团队操纵LAMOST展开双星课题研究,用时两年半监测了一个小天区内3000多颗恒星。成果发现,在一个X射线辐射安好的双星系统(LB-1)中,一颗质量是太阳八倍的蓝色恒星,环绕“一个看不见”的天体做着周期性活动。分歧平常的光谱特点表白,阿谁“看不见的天体”极有多是一颗黑洞。研究职员随即进行了“确认”:他们经由过程西班牙10.4米加纳利年夜千里镜和美国10米凯克千里镜,进一步确认了LB-1的光谱性质,计较出该黑洞的质量是太阳的70倍。值得一提的是,在两年半的监测时候里,LAMOST共为这项研究做了26次不雅测,积累暴光时候约40个小时。刘继峰暗示,若是操纵一架通俗四米千里镜来寻觅如许一颗黑洞,一样的概率下,则需要40年的时候——这充实表现出郭守敬千里镜超高的不雅测效力。
今朝恒星演变模子只许可在太阳金属品貌下构成最年夜为25倍太阳质量的黑洞。这颗新发现黑洞的质量已进进了现有恒星演变理论的“禁区”。美国激光干与引力波天文台(LIGO)台长年夜卫·雷茨评论,“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构成模子。这一不凡的功效,将与曩昔四年里美国激光干与引力波天文台(LIGO)及欧洲室女座引力波天文台(Virgo)探测到的双黑洞并合事务一路,鞭策黑洞天体物理研究的回复”。接下来操纵LAMOST极高的不雅测效力,天文学家有看再发现一年夜批深躲不露的“安静态”黑洞,首创黑洞批量发现的新纪元。
这项工作是基于LAMOST(中国兴盛)、加纳利年夜千里镜(西班牙加纳利群岛)、凯克千里镜(美国夏威夷)和钱德拉X射线天文台(美国)的不雅测数据完成的。本研究共包罗55位作者,来自中国、美国、西班牙、澳年夜利亚、意年夜利、波兰和荷兰7个国度29家单元。