LAMOST立大功!天文学家发现迄今最大质量恒星级黑洞 或改写恒星演化理论

2019-12-06

  讯(记者宋雅娟 肖春芳 蔡琳)11月28日,记者从中科院国家地理台得悉,我国地理学家使用郭守敬望远镜(LAMOST)发现了一颗迄今为止最大质量的恒星级ag环亚国际娱乐平台黑洞LB-1,并供给了一种使用LAMOST巡天优势寻觅黑洞的新办法。这颗近70倍太阳质量的超大恒星级黑洞远远超过了理论预言的质量上限,或将改写恒星演化和黑洞构成理论。

LAMOST立大功!地理学家发现迄今最大质量恒星级黑洞 或改写恒星演化理论

LB-1的艺术幻想图(喻京川绘)

  该效果由中科院国家地理台研讨员刘继峰、张昊彤研讨团队发现,并于28日清晨在世界顶尖科学期刊《天然》在线宣布。

  “黑洞之王”或应战恒星演化理论

  黑洞是一种自身不发光的奥秘天体。任何物质,包含光也无法从它身边逃离。地理学家依据黑洞质量的不同,将黑洞分为恒星级黑洞(100倍太阳质量以下)、中等质量黑洞(100-10倍万太阳质量)和超大质量黑洞(10倍万太阳质量以上)。

  恒星级黑洞是由大质量恒星逝世构成的,是世界中广泛存在的“居民”。一颗恒星演化到最后假如剩余的质量太多(大于3倍太阳质量),就会在巨大引力效果下继续塌缩,终究构成黑洞。

  中科院国家地理台研讨员、论文榜首作者刘继峰介绍,依据现在恒星演化模型,在太阳金属丰度下,最大只能构成25倍太阳质量的黑洞。而现在,研讨团队却在太阳金属丰度环境下发现了一颗近70倍太阳质量的黑洞。

  “LB-1黑洞的质量现已进入了现有恒星演化理论的‘禁区’,这或许意味着有关恒星演化构成黑洞的理论将被逼改写,或许某种黑洞构成机制此前被忽视。”刘继峰标明。

  LIGO台长大卫·雷茨标明,“这一特殊的效果,将与曩昔四年里LIGO及Virgo探测到的双黑洞并合事情一同,推进黑洞天体物理研讨的复兴”。

  LAMOST功不可没,为寻觅黑洞再添一法

  刘继峰介绍,科学家们经过辨认黑洞吸积伴星气体所宣布的X射线来寻觅黑洞,在曩昔的50年里,用这种办法发现了约20颗黑洞,质量在3~20倍太阳质量之间。“依照理论猜测,银河系中应该有上亿颗恒星级黑洞,但在黑洞双星体系中,可以宣布X射线辐射的只占一小部分”。

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LB-1和引力波并合事情、X射线办法发现的黑洞的质量散布

  找到新的办法,发现数量巨大、没有X射线辐射的黑洞,成了地理学界近年来研讨的热门和难点。

  刘继峰介绍,2016年秋季开端,研讨团队使用LAMOST展开双星课题研讨,历时两年监测了一个小天区内3000多颗恒星。成果发现,在一个X射线辐射安静的双星体系(LB-1)中,一颗8倍太阳质量的蓝色恒星,环绕一个“看不见的天体”做着周期性运动。不同寻常的光谱特征标明,那个“看不见的天体”极有或许是一颗黑洞。

  研讨人员随即进行了“承认”: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,进一步承认了LB-1的光谱性质,计算出该黑洞的质量大约是太阳的70倍。

  刘继峰标明,假如使用一架一般四米口径望远镜来寻觅这样一颗黑洞,相同的几率下,则需求40年的时刻——这充沛体现出LAMOST超高的观测功率。 “LB-1的发现标志着使用LAMOST巡天优势搜索黑洞新时代的到来”。

  据了解,LAMOST具有4000根光纤,一次能观测近4000个天体。2019年3月,LAMOST揭露发布了1125万条光谱,成为全球首个打破千万的光谱巡天项目,被地理学家称为全世界光谱获取率最高的“光谱之王”。在此次黑洞发现过程中,LAMOST共为这项研讨做了26次观测,累积曝光时刻约40个小时。

  为了留念LAMOST在发现这颗巨大恒星级黑洞上做出的奉献,地理学家给这个包含黑洞的双星体系命名为LB-1。

  还有其他的或许:三体体系中的双黑洞

  近70倍太阳质量的黑洞大大超出了当时理论模型的演化成果,还有其他或许吗?

  刘继峰标明,另一种或许性,LB-1中的黑洞或许不是由一颗恒星坍缩构成的。他解说,LB-1或许开始是一个三体体系,观测到的B型星坐落最外轨迹,是质量最小的组成部分,而现在的黑洞是由开始内部的双星构成的双黑洞并合而成。

  依照研讨团队的猜测,乃至LB-1的主星现在或许依然为两个黑洞,它们互相绕转构成一个双星,而观测到的B型星是第三伴星。“在这种景象下,该体系将是黑洞并合事情的绝佳候选体,并为研讨三体体系中双黑洞构成供给了绝无仅有的实验室。”刘继峰弥补说。

  据了解,此次发现是根据LAMOST(我国兴隆)、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射线地理台(美国)的观测数据完结的。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28家单位。

[ 责编:武玥彤 ]