黑洞是名副其实的宇宙真空“吸光器”
北京时间2019年11月28日消息,今日,国际顶尖科学期刊《自然》在线发布了我国天文学家主导的一项严重发现。中国科学院国家天文台刘继峰、张昊彤研究员领导的研究团队发现了一颗迄今为止最大质量的级,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方法,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,颠覆了人们对恒星级黑洞形成的认知,势必推动恒星演化和黑洞形成理论的改造。
吸光器
在其最终的著作《十问》中写道,“事实有时候比小说更奇妙,黑洞最能真实地表现这一点,它比科幻作家想象的任何东西都更奇妙”。 1915年爱因斯坦提出广义,德国物理学家卡尔·推导出了爱因斯坦场方程式的一个精确解,预示了黑洞的存在。自此人类就没有中止过对这种神秘天体的想象和探究。1965年,天鹅座X-1因其强X射线辐射成为第一颗被发现的黑洞侯选体;2015年,初次探测到的为黑洞的存在供给了更为具体的依据;2019年,天文学家历时10年使用四大洲八个观测点捕获了黑洞的视觉依据——首张黑洞“芳容”,让这个曾经“看不见摸不着”的诡异天体有了一丝亲和力。黑洞到底是什么,为何让一代代天文学家为之如此入神?本身不发光,密度非常大(把10倍于太阳质量的恒星压缩到直径为北京六环巨细的球体中,这样的密度就相当于黑洞的密度),具有超强的吸引力,任何从其身边经过的物质,就连速度最快的光也无法逃离,这种神奇的天体便是黑洞。可以说,黑洞是当之无愧的世界真空“吸光器”。
天文学家根据黑洞质量的不同,将黑洞大致分为恒星级黑洞(100倍太阳质量以下)、中等质量黑洞(100-10万倍太阳质量)和超大质量黑洞(10万倍太阳质量以上)。恒星级黑洞是由大质量恒星逝世构成的,是世界中广泛存在的 “居民”。一颗恒星演化到假如剩余的质量太多(大于3倍太阳质量),多到既不能构成白矮星,也不能成为中子星,一旦进入逝世阶段,就没有任何力量能够阻挠这颗恒星在终极引力的效果下继续塌缩,终究构成细密的黑洞。球状星团和矮星系中心或许有中等质量的黑洞,而在星系的中心存在着超大质量黑洞,比方中心就有一个约400万倍太阳质量的超大质量黑洞。
黑洞神秘而又有趣,若龙潜深渊,隐藏喽啰,潜行于世界星海中。黑洞自身不发光,天文学家又如何在苍茫世界中寻找到它们呢?奈何它们身边的小伙伴们实在是太高调,周边吸积盘或者伴星都表现出异常的“气场”。假如黑洞与一颗正常恒星组成一个密近双星系统,黑洞就会显露狰狞的喽啰,以强大的“食欲”直接把恒星伴星上的气体物质吸过来,构成吸积盘,宣布亮堂的X射线光(图一)。这些X射线光好像这些物质被黑洞吞噬前的“回光返照”,便是这一“照”成为天文学家过去这些年寻找黑洞踪影的强有力头绪。
图一 黑洞吸积喷射出X射线的艺术想象图(来自网络)