前语:了解周星驰电影的朋友们大约还记得一句经典台词——“乞丐中的霸主,那是什么?仍是乞丐!”最新发现的LB-1黑洞尽管只要太阳质量的70倍,在一切黑洞中归于小的,可是在“恒星级”黑洞傍边,它是现已观测到的最大的,无疑是其间的“霸主”,并且远远大于从前理论预言的质量上限,因而具有严重的科学含义。这儿,咱们跟咱们聊聊什么是恒星级黑洞。
最近,我国科学家又有了世界级的科学发现——北京时间2019年11月28日清晨,天然科学范畴的世界顶尖期刊《天然》在线发布的论文论述了中国科学院国家天文台刘继峰、张昊彤研讨员领导的研讨团队发现的一颗迄今为止最大质量的恒星级黑洞(命名为LB-1),并供给了一种使用我国严重科技基础设施郭守敬望远镜(LAMOST)的巡天优势寻觅黑洞的新办法。
根据报导,这颗70倍太阳质量的超大恒星级黑洞远超理论预言的质量上限,科学家以为它现已推翻了学术界对恒星级黑洞构成的认知,必然推进恒星演化和黑洞构成理论的改造。不过许多朋友或许要问了,曾经传闻的大黑洞都是多少万倍乃至多少亿倍的太阳质量啊?例如今年夏天曾引发评论的一个间隔咱们7亿光年的霍尔姆15A星系团中的黑洞质量是太阳的400亿倍。那么,最近报导的这个LB-1黑洞只要太阳质量的70倍,怎样就说“最大”了呢?
其实咱们要留心这个描绘中的定语——最大的“恒星级”黑洞。也便是说,LB-1黑洞是“恒星级”黑洞傍边最大的。了解周星驰电影的朋友们大约还记得一句经典台词——“乞丐中的霸主,那是什么?仍是乞丐!”假如把一切黑洞放在一同说,恒星级黑洞无疑只能是“小不点”,它们的质量一般只要太阳质量的几倍到十几倍,也便是说它们的质量是恒星水平的;LB-1黑洞的质量高达太阳质量的70倍,称得上是“矮子中的将军”,恒星级黑洞中的“霸主”——当然,仍是恒星级黑洞。今日咱们便是来跟咱们聊聊所谓的“恒星级黑洞”。
伴星体系中的恒星级黑洞艺术图(来历:https://vignette.wikia.nocookie.net/space/images/a/a2/Black_hole.jpg/revision/latest?cb=20110801160703)
咱们都知道黑洞是世界中连光都逃不出其引力的天体。所谓恒星级黑洞(stellar black hole,或 stellar-mass black hole),是由大质量恒星(3倍或更多倍太阳质量)在其生命周期结束时的引力坍缩构成的黑洞。这一进程在观测上能够由超新星爆破或伽马射线爆发来寻觅其踪影。根据这样的理论,这样一个黑洞的质量至少为1.44个太阳质量(钱德拉塞卡极限),而上限往往被以为大约是十几倍太阳质量。
当太阳这样具有巨大质量的恒星“焚烧殆尽”、耗尽其能量的时分,就不行避免的在引力效果下发作坍缩。假如其质量不算很大,坍缩成白矮星或中子星这样的细密天体,其效果力就能够与引力平衡,中止坍缩;但超越临界值质量的天体就会在坍缩下构成黑洞。
从广义相对论来讲,理论上能够存在任何质量的黑洞,但质量越低,构成黑洞所需的物质密度就越高,也便是黑洞的尺度越小(史瓦西半径小)。现在已知最小的黑洞质量大约是太阳的3.3倍。
艺术图:恒星级黑洞(左)从伴星(由)吸收物质(来历:https:///newsapp_bt/0/10857507808/641)
因而,这次对“霸主”LB-1黑洞的观测也是一次寻觅恒星级黑洞办法上的立异。LB-1黑洞地点的双星体系是没有满足强的X射线辐射的,事实上这颗黑洞和它的伴星相距较远(1.5倍日地间隔),研讨人员用美国钱德拉X射线天文台的观测标明LB-1黑洞对其伴星吸积十分弱小。可是,科学家们观测和比对双星体系中伴星的光谱,发现光谱中一条近乎停止且运转方向和B型星反相位的明线(Hα发射线),并在深化的核算中推算出该双星体系中存在一个质量约为70倍太阳质量的不行见天体,质量又大又不行见,从各种性质来看,它都只能是黑洞。
咱们前文也说了,现在恒星演化模型只能推表演最大为30倍太阳质量的恒星级黑洞。所以,或许恒星演化的理论需求做出改动,或许黑洞构成的理论中也有未发现的机制。无论如何,这都是一次很重要的科学发现。
来历:中国科学院国家空间科学中心