admin 2025-03-18
110
最近,天文学家发现了一个质量约为太阳质量70倍的恒星黑洞,命名为LB-1。但根据目前的恒星演化模型,银河系中不可能存在太阳质量70倍的恒星黑洞。
我们银河系中质量最大的恒星的化学成分表明,在恒星的核心坍缩成黑洞之前,它们在生命的最后阶段通过爆炸和强大的恒星风失去了大部分的质量。
质量范围内可能产生黑洞的巨大恒星,预计将在一颗完全抹去恒星核心的所谓双不稳定超新星中结束生命。所以天文学家们绞尽脑汁想弄清楚这个名叫LB-1的黑洞是如何形成的。
中国国家天文台天文学家刘继峰说:“根据我们当前的恒星演化模式,这样的质量黑洞不应该存在于银河系中。LB-1的质量是我们认为可能的质量的两倍。现在理论天文学家不得不重新评估原有的恒星演化模型,以解释LB-1的质量异常现象。”
黑洞,能不断的吞噬靠近它的物质,甚至是光都逃脱不过黑洞的吸引。黑洞是无法被看见的,因为它们不会释放出我们能探测到的任何辐射,包括可见光,无线电波,以及x射线等等。
但科学家们依然找到了探寻黑洞的方法。早在1783,英国自然科学家JohnMichell(第一个提出黑洞存在的人)就建议,如果黑洞被一些发光的物体围绕着,比如双星,这些黑洞就会被探测到,黑洞将被拉扯到产生的双星系统的相互引力中心。
当然,《三体》小说中提到的三恒星系统一样能够检测到黑洞,如果那三颗恒星中心有有一颗黑洞的话。而此时,三颗恒星将会被牢牢的控制在各自的轨道上,飞星将不会出现。如果不被黑洞吞噬的话,三体行星将永远都是恒纪年。遗憾的是,由于有黑洞的威胁,三体星人一样会入侵地球!
这种探寻看不见的天体的方法被称作是径向速度法,因为看不见的行星对恒星产生小的引力影响。它还可以用来发现其他看不见的东西,比如黑洞。
刘继峰和他的同事们利用中国的大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜(LAMOST)来寻找这些摇摆的恒星,并发现了一颗主序列蓝巨星。
在刘继峰团队发现这颗蓝巨星之后,西班牙的加那利格兰望远镜和美国的凯克天文台先后发现了一些不可思议的情况。
这颗恒星大约有3500万年的历史,其质量约为太阳的8倍,每79天围绕黑洞运行一次,研究人员称之为“惊人的圆形”轨道。
已经探测到另一个质量范围相似的黑洞,它的质量约为62个太阳质量——它是由一对双星中的两个黑洞碰撞产生的——GW150914,这是人类首次直接探测引力波。它不在银河系,但它确实提供了这样一个黑洞形成的途径。
但新发现的LB-1仍有其双星伴侣。其中一种情况可能是,LB-1是由两个黑洞碰撞形成的,后来捕获了这颗恒星——但它的伴星的圆形轨道在这里造成了一个问题。捕获会产生一个高度偏心的椭圆轨道。时间可以使这条轨道平滑,但它需要的时间比恒星的年龄还要长。
然而,有一种可能是超新星,在这种超新星中,从垂死恒星中喷射出来的物质会立即掉入其中,从而直接形成黑洞。这在一定条件下是理论上可能的,但目前还没有直接证据。
研究人员在论文中指出,或许LB-1可以成为这一直接证据。不管它是如何形成的,LB-1突然成为银河系中最有趣的天体之一,随后可能会有一连串的后续观测。
这项研究已发表在《自然》杂志上。