至于黑洞,可以说是宇宙中最神奇最简单的一种天体 。对于黑洞来说,只需要三个物理量来描述,一个是质量,一个是自转,一个是电荷 。
在宇宙中,几乎所有的气体都以等离子体状态存在,会有大量的自由电荷 。如果一个黑洞带电,就很容易吸收周围的带电粒子,达到力量平衡 。所以最后只剩下两个物理量,一个质量,一个转动 。这时,天体物理学中的黑洞完全可以用所谓的克尔度规来描述 。科学家的主要任务就是测量黑洞的这两个基本量 。
在银河系中,根据理论,应该有上亿个恒星大小的黑洞 。但遗憾的是,迄今为止,只有几十个黑洞被人类探测到,不到20个恒星大小的黑洞有非常精确的质量测量 。近数亿个其他黑洞尚未被探测到 。(作者:中国科学院国家天文台研究员苟利军)
相关报道:天文学家发现银河系中“不该存在”的“怪物”黑洞
据cnBeta:外媒CNET报道,天文学家认为银河系中充满了大大小小的黑洞,估计银河系附近隐藏着多达1亿个看不见的“怪物”黑洞 。天文学家通常认为这些黑洞的质量可能是太阳的20倍,但新发现的“怪物”黑洞大约是太阳的70倍,这让中国天文学家感到惊讶 。
在11月27日发表在《自然》杂志上的一项新研究中,中国科学院的一个研究团队使用了位于中国兴隆天文台的“Lamost(大天区多目标光纤光谱天文望远镜)”来观察星系 。黑洞不发光,天文学家在寻找黑洞时必须通过其他途径 。通常,这涉及到寻找附近恒星上的黑洞或其周围旋转气体和尘埃的迹象 。
如果黑洞周围没有明亮的气体和尘埃,找到它可能会很棘手 。然而,研究小组使用Lamost检查了天空中恒星的运动空,寻找似乎围绕着不可见物体旋转的恒星 。西班牙和美国的望远镜的后续观测帮助研究人员发现了一颗大约比太阳大八倍的恒星 。
有趣的是,它正在围绕“黑暗伴侣”:名为LB-1的“怪物”黑洞运行 。
中国国家天文台的天文学家、该研究的第一作者刘继峰在一份新闻稿中说:“根据目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 。L-1的质量是我们之前想象的两倍 。现在,理论家将不得不面对解释其形成的挑战 。”
由于LB-1太大,它的队形很混乱 。人们认为刘继峰这样大小的黑洞是不寻常的,因为恒星开始死亡时通常会失去大量气体 。当它们坍缩时,它们的质量会变小 。那么,类似LB-1的黑洞可能是由一个黑洞和一个黑洞合并而成,甚至是两个黑洞相互环绕而成 。目前,研究人员还不能确定 。
然而,引力波探测器LIGO和处女座的最新工作表明,合并的黑洞可以形成这些庞然大物,但这是天文学家首次在银河系中观测到如此大小的黑洞 。
相关报道:超巨星黑洞“LB-1”比太阳重70倍 。天文学家:它不可能存在于银河系
据ETtoday报道(实习采访人员谢):28日发表在《自然》杂志上的研究成果显示,在银河系中发现了一个超巨星黑洞“LB-1”,其质量约为太阳的70倍,距离地球约1.5万光年 。然而,“LB-1”的超大质量已经超出了目前研究的预期范围,挑战了现有恒星演化模型的大小 。中国大陆天文学家刘继峰也说,“银河系中不应该存在这种大小的黑洞 。」
据《科学新闻》的报道,“LB-1”是用中国的郭守敬望远镜观测到的,随后由西班牙的Gran Telescopio Canarias和美国夏威夷的Keck I进行了鉴定,证实了“LB-1”的质量是已知可能黑洞的两倍 。
目前已知的黑洞有两种,一种是超大质量黑洞,比太阳大400万倍,在银河系之外,出现的原因不明;另一种是超大质量恒星爆炸形成的,这是银河系中会出现的黑洞类型,大约是太阳的25倍 。
“LB-1”的出现不仅是一个记录,也是一个难题,因为它的质量是太阳的70倍左右,不属于目前正在研究的任何一种黑洞 。天体物理学家迈克尔·泽文(Michael Zevin)表示,“我从未想过银河系中会有这么大的黑洞 。如果观测结果是正确的,那将是一件非常令人头疼的事情 。」
中国天文学家刘继峰也表示,“LB-1”已经超过了我们现在推测的恒星演化模型的大小 。“银河系中不应该存在这种大小的黑洞 。」
【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 ...】
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