圖為LB-1的藝術(shù)想象圖（喻京川繪) 國家天文臺供圖

新華網(wǎng)北京11月28日電（王瑩）記者從中國科學院國家天文臺獲悉,，依托我國自主研制的國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施郭守敬望遠鏡（LAMOST）,，國家天文臺劉繼峰,、張昊彤研究團隊發(fā)現(xiàn)了一顆迄今為止質(zhì)量最大的恒星級黑洞,，這顆70倍太陽質(zhì)量的黑洞遠超理論預言的質(zhì)量上限,，有望推動恒星演化和黑洞形成理論的革新。成果于北京時間11月28日凌晨,，在國際科學期刊《自然》上發(fā)表,。

黑洞是一種本身不發(fā)光的神秘天體。任何物質(zhì),，包括光也無法從它身邊逃離,。根據(jù)質(zhì)量的不同，黑洞一般分為恒星級黑洞,、中等質(zhì)量黑洞和超大質(zhì)量黑洞,。其中，恒星級黑洞是由大質(zhì)量恒星死亡形成的,，是宇宙中廣泛存在的“居民”,。

在28日舉行的新聞發(fā)布會上，論文第一作者,、劉繼峰研究員介紹,，理論預言銀河系中有上億顆恒星級黑洞，但迄今為止,，天文學家僅在銀河系發(fā)現(xiàn)了約20顆恒星級黑洞——而且都是通過黑洞吸積伴星氣體所發(fā)出的X射線來識別的,、質(zhì)量均小于20倍太陽質(zhì)量的黑洞?！霸谶@樣的背景下,，找到新的方法，發(fā)現(xiàn)數(shù)量巨大,、沒有X射線輻射的黑洞,，成了天文學界近年來研究的熱點和難點?！?/p>

記者了解到,，從2016年秋季開始，國家天文臺領(lǐng)銜的研究團隊利用LAMOST開展雙星課題研究，歷時兩年監(jiān)測了銀河系一個小天區(qū)內(nèi)3000多顆恒星,。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在一個X射線輻射寧靜的雙星系統(tǒng)（LB-1）中,，一顆8倍太陽質(zhì)量的藍色恒星,，圍繞一個“看不見的天體”做著周期性運動。不同尋常的光譜特征表明,，那個“看不見的天體”極有可能是一顆黑洞,。研究人員隨即進行了“確認”：他們通過西班牙10.4米口徑加納利大望遠鏡和美國10米口徑凱克望遠鏡，進一步確認了LB-1的光譜性質(zhì),，計算出該黑洞的質(zhì)量大約是太陽的70倍,。

圖為LB-1和引力波并合事件、X射線方法發(fā)現(xiàn)的黑洞的質(zhì)量分布 國家天文臺供圖

“這樣的結(jié)果讓當時的我們不敢相信”,，據(jù)劉繼峰介紹,，一般模型認為，大質(zhì)量恒星級黑洞主要形成于低金屬豐度（低于1/5太陽金屬豐度）環(huán)境中,，LB-1卻有一個與太陽金屬豐度相近的B型星,。目前恒星演化理論預言在太陽金屬豐度下只能形成最大為25倍太陽質(zhì)量的黑洞，此次發(fā)現(xiàn)70倍于太陽質(zhì)量的黑洞,，顯然已經(jīng)突破了現(xiàn)有恒星演化理論,。

對此，美國激光干涉引力波天文臺（LIGO）臺長大衛(wèi)·雷茨評論,，“在銀河系內(nèi)發(fā)現(xiàn)70倍太陽質(zhì)量的黑洞,，將迫使天文學家改寫恒星級黑洞的形成模型。這一非凡的成果,，將與過去四年里美國激光干涉引力波天文臺（LIGO）及歐洲室女座引力波天文臺（Virgo）探測到的雙黑洞并合事件一起,，推動黑洞天體物理研究的復興”。

圖為LAMOST望遠鏡與星空?? 國家天文臺供圖

值得關(guān)注的是,，此次研究成果的獲得,，LAMOST功不可沒。據(jù)國家天文臺高級工程師白仲瑞介紹,，LAMOST擁有4000顆“眼睛”（4000根光纖）,，一次能觀測近4000個天體。2019年3月,，LAMOST公開發(fā)布了1125萬條光譜,，成為全球首個突破千萬的光譜巡天項目，被天文學家譽為全世界光譜獲取率最高的“光譜之王”,。

在歷時兩年的監(jiān)測里,，LAMOST共為這項研究做了26次觀測，累積曝光時間約40個小時。劉繼峰表示,，如果利用一架普通四米口徑望遠鏡來尋找這樣一顆黑洞,，同樣的幾率下，則需要40年的時間——這充分體現(xiàn)出LAMOST超高的觀測效率,?！斑@顆迄今為止最大質(zhì)量的恒星級黑洞，是LAMOST發(fā)現(xiàn)的第一顆黑洞,。接下來,，利用LAMOST極高的觀測效率，天文學家有望發(fā)現(xiàn)更多‘深藏不露’的黑洞,?！?/p>