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质量比太阳大70倍的巨型“怪物黑洞”!科学家都惊呆了:它根本不应该存在

来源:奇闻网 更新时间:2019-12-05 20:27

中国天文团队发现了一颗迄今为止质量最大的恒星级黑洞。根据27日在科学期刊《自然》(Nature)发表的研究,这颗“怪物黑洞”的质量比太阳还大70倍,颠覆科学家们对于黑洞的认知,因为先前学界认为,从理论上来说,这么巨大的黑洞不可能存在。

这巨大黑洞名为“LB-1”,是由一颗恒星燃料耗尽走向死亡,自行坍塌、爆炸之后演变而成,它距离我们约1万5000光年,质量有太阳的70倍之大。天文学界此前认定,恒星黑洞的大小限制不可能超过太阳质量的20倍,因为恒星死亡后,通常会发生大爆炸,将外壳整个炸开,恒星原有的物质、气体随着能量释放被吹散,使恒星残骸失去大部分质量。

中国科学院国家天文台带领这项研究的刘继峰指出:“根据当前大多数恒星演化模型,这种质量的黑洞甚至不应该存在于我们的星系中。LB-1的质量比我们所想的还大两倍,现在理论家将不得不面对解释其形成的挑战。”

根据中国科学院声明,该团队自2016年秋季开始利用中国的“郭守敬望远镜”(大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜,LAMOST)观测恒星,结果发现一个“看不见的天体”绕着恒星做周期性运动,该天体极有可能是一颗黑洞。经过西班牙加那利大型望远镜(Gran Telescopio Canarias)与美国夏威夷的凯克望远镜(Keck I),进一步证实该黑洞的存在。

质量比太阳大70倍的巨型“怪物黑洞”!科学家都惊呆了:它根本不应该存在

美国航太总署(NASA)26日公布,系外行星探测器“黛丝”捕捉到3亿7500万光年外超大质量黑洞吞噬恒星。(取自NASA)

何谓黑洞?

黑洞是一种本身不发光的神秘天体,能吸进包含光线等任何物质。依照大小可分为恒星级黑洞、中介质量黑洞和超大质量黑洞。恒星级黑洞是由大质量恒星死亡形成的,在宇宙中算常见。天文学界认为,银河系中应有上亿颗恒星级黑洞。不过迄今为止,天文学家仅在银河系发现约20颗恒星级黑洞,质量均小于太阳质量的20倍。

超大质量黑洞的大小则可能是太阳质量的数十亿倍。我们所在的银河系中心也有一个质量超大的黑洞,其质量约为400万个太阳。目前也不清楚超大质量黑洞的形成方式,推测有可能是恒星级黑洞合并时产生的。

这颗怪物黑洞是怎么形成的?

中国科学院提出了一些假设,他们认为LB-1可能“不是仅由一颗恒星坍塌组成”,而是由2颗小黑洞相互环绕而成。另一种可能性则是,某些恒星在演化接近末期时会变成超新星,超新星爆炸向外抛出物质后,会有一部份爆炸前的原恒星物质逐渐落回超新星残骸,不断向其核心聚集,而LB-1也许是由此演变而来。

质量比太阳大70倍的巨型“怪物黑洞”!科学家都惊呆了:它根本不应该存在

黑洞(ESA/NASA, the AVO project and Paolo Padovani)

黑洞天体物理学研究的复兴

也有参与这项研究的美国密西根大学(University of Michigan)天文学教授布雷格曼(Joel Bregman)说,科学家一直以来致力于了解更多有关恒星演化的细节,而研究LB-1也许能让科学家找到更多线索。

“这天体极不寻常吗?还是比我们想像的更普遍?如果我们还能找到2到3个这类型的天体,那真是太了不起了,这将改变有关巨大恒星如何演化和死亡的观念,”布雷格曼告诉《华盛顿邮报》(Washington Post)。

美国佛罗里达州大学(University of Florida)物理学家莱兹(David Reitze)说:“这一发现迫使我们重新审视恒星质量黑洞形成的模型。”莱兹的团队今年5月首度发现黑洞与中子星碰撞之重力波,他表示今年多项黑洞研究的突破性发现,标志着科学家正推动“黑洞天体物理学研究的复兴”。

质量比太阳大70倍的巨型“怪物黑洞”!科学家都惊呆了:它根本不应该存在

经六国科学家的努力,史上第一张黑洞照片终于呈现在世人眼前。(中研院提供)

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