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地理学家应用LAMOST发明迄今最大年夜的恒星级黑洞

2019-11-28 国度地理台
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[video:20191128我国地理学家发明迄今最大年夜恒星级黑洞(1)]

  1128日,国际迷信期刊《天然》发布了中国迷信院国度地理台刘继峰、张昊彤研究团队的一项严重年夜发明。依托我国自立研制的国度严重年夜科技基本举措措施郭守敬千里镜(LAMOST),研究团队发清楚明了一颗迄今为止质量最大年夜的恒星级黑洞,并供给了一种应用LAMOST巡天优势寻觅黑洞的新办法。这颗70倍太阳质量的黑洞远超实际预言的质量下限,颠覆了人们对恒星级黑洞构成的认知,有望推动恒星演变和黑洞构成实际的改革。

  黑洞是一种本身不发光的奥秘天体。任何物质,包含光也没法从它身边逃离。根据质量的不合,黑洞普通分为恒星级黑洞、中等质量黑洞和超大年夜质量黑洞。这个中,恒星级黑洞是由大年夜质量恒星逝世亡构成的,是宇宙中广泛存在的“居平易近”。实际预言银河系中有上亿恒星级黑洞,迄今为止,地理学家仅在银河系发清楚明了约20恒星级黑洞——并且都是经过过程黑洞吸积伴星气体所收回的X射线来识其他、质量均小于20倍太阳质量的黑洞。

  找到新的办法,发明数量巨大年夜、没有X射线辐射的黑洞,成了地理学界近年来研究的热点和难点。

  2016年春季开端,国度地理台引导的研究团队应用LAMOST展开双星课题研究,用时两年监测了一个小天区内3000多颗恒星。成果发明,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活动。不合平常的光谱特点注解,那个“看不见的天体”极有能够是一颗黑洞。研究人员随即停止了“确认”:他们经过过程西班牙10.4米口径加纳利大年夜千里镜和美国10米口径凯克千里镜,进一步确认了LB-1的光谱性质,计算出该黑洞的质量大年夜约是太阳的70。值得一提的是,在两年之久的监测时间里,LAMOST共为这项研究做了26次不雅测,积累暴光时间约40个小时。刘继峰表示,假设应用一架浅显四米口径千里镜来寻觅如许一颗黑洞,异样的概率下,则须要40年的时间——这充分表现出LAMOST超高的不雅测效力。

  今朝恒星演变实际预言在太阳金属丰度下只能构成最大年夜为25倍太阳质量的黑洞。这颗新发明黑洞的质量曾经进入了现有恒星演变实际的“禁区”。美国激光干涉引力波地理台(LIGO)从2015年起,经过过程探测引力波的办法发清楚明了数十倍太阳质量的黑洞;2017年,雷纳·韦斯、基普·索恩和巴里·巴里什因在LIGO的建造和引力波探测方面的供献被授予诺贝尔物理学奖。LIGO台长大年夜卫·雷茨评论,在银河系内发明70倍太阳质量的黑洞,将迫使地理学家改写恒星级黑洞的构成模型。这一非凡的成果,将与之前四年里美国激光干涉引力波地理台(LIGO)及欧洲室女座引力波地理台(Virgo)探测到的双黑洞并合事宜一路,推动黑洞天体物理研究的中兴接上去,应用LAMOST极高的不雅测效力,地理学家有望发明一大年夜批深藏不露的黑洞,开创批量发明黑洞的新纪元。

  这项任务是基于LAMOST(中国兴盛)、加纳利大年夜千里镜(西班牙加纳利群岛)、凯克千里镜(美国夏威夷)和钱德拉X射线地理台(美国)的不雅测数据完成的。该研究共包含55位作者,来自中国、美国、西班牙、澳大年夜利亚、意大年夜利、波兰和荷兰7个国度28家单位。

  论文链接

图1 LB-1的艺术想象图(喻京川绘)

2 LB-1和引力波并合事宜、X射线办法发明的黑洞的质量分布

打印 义务编辑:叶瑞优
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