發(fā)現(xiàn)迄今最大黑洞

原標題：我天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)迄今最大恒星級黑洞 70倍太陽質(zhì)量

北京時間2019年11月28日凌晨,，國際科學(xué)期刊《自然》發(fā)布了中國科學(xué)院國家天文臺劉繼峰,、張昊彤研究團隊的一項重大發(fā)現(xiàn)。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）,，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,，并提供了一種利用LAMOST巡天優(yōu)勢尋找黑洞的新方法。這顆70倍太陽質(zhì)量的黑洞遠超理論預(yù)言的質(zhì)量上限,，顛覆了人們對恒星級黑洞形成的認知，有望推動恒星演化和黑洞形成理論的革新,。

黑洞是一種本身不發(fā)光,、密度非常大的神秘天體。它具有超強吸引力,，任何物質(zhì),，包括速度最快的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。這其中,，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”。

理論預(yù)言銀河系中有上億顆恒星級黑洞,，但迄今為止,，天文學(xué)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個太陽質(zhì)量的黑洞。

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(xué)界近年來研究的熱點和難點,。

2016年秋季開始,，以國家天文臺為首的研究團隊利用LAMOST開展雙星課題研究，歷時兩年半監(jiān)測了一個小天區(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，一顆質(zhì)量是太陽八倍的藍色恒星,，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米加納利大望遠鏡和美國10米凱克望遠鏡,，進一步確認了LB-1的光譜性質(zhì)，計算出該黑洞的質(zhì)量是太陽的70倍,。

值得一提的是,，在兩年半的監(jiān)測時間里，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)出郭守敬望遠鏡超高的觀測效率。

發(fā)現(xiàn)迄今最大黑洞

目前恒星演化模型只允許在太陽金屬豐度下形成最大為25倍太陽質(zhì)量的黑洞,。這顆新發(fā)現(xiàn)黑洞的質(zhì)量已經(jīng)進入了現(xiàn)有恒星演化理論的“禁區(qū)”,。

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(xué)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(fù)興”,。

接下來利用LAMOST極高的觀測效率，天文學(xué)家有望再發(fā)現(xiàn)一大批深藏不露的“平靜態(tài)”黑洞,開創(chuàng)黑洞批量發(fā)現(xiàn)的新紀元,。

這項工作是基于LAMOST（中國興?。⒓蛹{利大望遠鏡（西班牙加納利群島）,、凱克望遠鏡（美國夏威夷）和錢德拉X射線天文臺（美國）的觀測數(shù)據(jù)完成的,。

本研究共包括55位作者,，來自中國、美國,、西班牙,、澳大利亞、意大利,、波蘭和荷蘭7個國家29家單位,。