浙江龙网

  1. 首页 > 生活百科 > >

中国国家天文台刘继峰、张昊彤研究团队发现迄今为止质量最大的恒星级黑洞 ...( 二 )

生活百科最大的恒星


相关论文发表在最新一期英国《自然》杂志上 。
就是黑洞巨大的质量集中在一点，形成强大的引力场，连光都逃不掉的结果 。按照质量，天体物理黑洞可分为恒星黑洞(3-100个太阳质量)、星系中心超大质量黑洞(10万个太阳质量以上)和介于两者之间的中间黑洞 。
比如银河系中心的超大质量黑洞人马座a*，质量约为太阳的430万倍 。
恒星级黑洞较为常见，一般认为是具有一定质量的恒星在接近生命尽头时发生引力坍缩的结果 。但根据之前的理论分析，恒星演化很难形成质量为太阳20倍以上的黑洞，在坍缩过程中会损失大部分质量 。而这个“不可能”的黑洞带来了颠覆性的挑战 。
这一成果由国家天文台研究员、张领导的研究团队首次发现，为利用郭守敬望远镜的优势寻找黑洞提供了一种新方法 。通常黑洞在吞噬伴星的过程中会形成耀眼的吸积盘并喷出X射线，这也是检测黑洞质量的主流方法 。然而，这个名为“LB-1”的黑洞距离其伴星8倍太阳质量很远，不产生X射线 。所以这一次科学家使用了径向速度法，也就是看到伴星在接近或者离开观测点的过程中产生的辐射的光谱变化 。
在中国团队首次发现它之后，世界上最大的光学望远镜，夏威夷的10米凯克望远镜和西班牙的10.4米GTC望远镜，跟进并确认了它 。
值得一提的是，此前，美国激光干涉引力波天文台(LIGO)也“听到”了两个遥远的恒星级黑洞，并将其合成为一个近80倍太阳质量的新黑洞 。这一次，科学家们“看到”我们的星系中存在这样大小的黑洞 。
现在，理论物理学家将不得不对现有的黑洞演化解释进行一场革命 。
相关报道:中科院国家天文台研究员苟利军:黑洞研究史
据光明日报报道:黑洞本身就是一个引力非常强的天体 。要追溯黑洞的历史，就要追溯到人们对引力的认识 。
重力的发现可以追溯到17世纪 。当牛顿坐在一棵苹果树下，看到苹果落下时，他受到了启发 。他不仅意识到了这一现象，还写下了公式，即关于引力的万有引力公式 。在此基础上，牛顿得到了著名的逃逸速度公式 。
之后更多的科学家根据牛顿的理论做了进一步的应用和推广 。18世纪的法国，数学家拉普拉斯想象宇宙中可能存在一个天体，它的密度非常大，以至于它自身发出的光无法从周围逃逸 。现在看来，这个天体是黑洞最简单的想法 。
19世纪，更多科学家的观察对牛顿的理论提出了挑战 。到20世纪初，物理学家爱因斯坦首先提出狭义相对论，十年后又提出广义相对论，对引力提出了颠覆性的认识 。比如他认为引力场不是由质量引起的，而是空被质量或有质量的物体弯曲时的效应 。
1915年爱因斯坦提出广义相对论几个月后，德国物理学家史瓦西得到了爱因斯坦场方程的精确解，即“没有旋转黑洞的史瓦西解” 。1916年史瓦西得到这个解后的几十年里，黑洞研究的进展其实非常缓慢 。
20世纪30年代末，美国原子弹之父奥本海默和他的学生们得到了一个理论:恒星在死亡时坍缩，可能坍缩成一个致密奇点，并推导出这个质量的下限，大约是3.2个太阳质量 。
到了20世纪60年代，黑洞的研究迎来了两个突破:1963年，新西兰数学家罗伊·克尔(Roy Kerr)通过数学求解，首次得到了旋转黑洞的爱因斯坦场方程的精确解 。1964年，通过观测发现了第一个恒星黑洞 。正是理论和观测的突破，迎来了黑洞研究的黄金时代 。在接下来的二三十年里，一大批天文学家和物理学家投身于这一领域 。现在人们所知道的所有关于黑洞的知识，基本上都是在这段时间里获得的 。
在这期间，有一位非常著名的相对论物理学大师——普林斯顿大学教授约翰·惠勒 。他不仅做了出色的学术研究，而且在科学传播方面也做了大量工作 。“黑洞”这个名字通过他的推广而为大家所熟知 。此外，虫洞这个术语也是他提出的 。
在惠勒之后，霍金进一步发现了所谓的霍金辐射，改变了以往经典广义相对论对黑洞的认识 。
到目前为止，科学家已经发现了很多黑洞，按质量可以分为三类:
一个是恒星大小的黑洞，这意味着它的质量可以是太阳质量的3倍到100倍 。
第二种叫做超大质量黑洞 。它的质量开始是太阳质量的几十万倍，或者几百万倍，直到太阳质量的几十亿甚至几百亿倍 。这种介于两者之间的黑洞称为中等质量黑洞 。而中等质量黑洞的直接观测证据很少，但理论研究证明它们应该存在，因此寻找中等质量黑洞也是当前研究的热点 。

推荐阅读


上一篇：适合水瓶座的旅行方式

下一篇：四叶草怎么种植 四叶草如何种植