郭守敬望遠鏡發(fā)現(xiàn)黑洞“小霸王”,質(zhì)量達太陽70倍,由恒星形成
說到黑洞,我們都會想到那是一種神奇的天體,其引力大到連光都無法逃脫,因此其本身是不可見的,我們判斷黑洞的大小,只能通過它的質(zhì)量判斷它的視界體積有多大,那么黑洞一般有多大呢?這可是一個不好解答的問題。

理論上認為黑洞幾乎可以有任何體積大小,物理學家們甚至認為歐洲電子對撞機有可能撞出基本粒子大小的黑洞,這樣的黑洞比電子還小,會通過霍金輻射在一瞬間消失。但是宇宙中也有著無比巨大的黑洞,天文學家們至今不知道黑洞的質(zhì)量上限有多大。

11月28日,國際科學期刊《自然》發(fā)布了我國科學院(中科院)國家天文臺劉繼峰、張昊彤研究團隊的一項重大發(fā)現(xiàn),我國天文學家利用郭守敬望遠鏡(LAMOST)發(fā)現(xiàn)了一顆迄今為止質(zhì)量最大的恒星級黑洞——LB-1(編號),高達太陽質(zhì)量的70倍,是迄今為止科學家們發(fā)現(xiàn)的最大的恒星級黑洞,堪稱恒星級黑洞中的“小霸王”。

郭守敬天文望遠鏡↑
從2016年秋季開始,我國天文學家們通過郭守敬望遠鏡在一個X射線輻射寧靜的雙星系統(tǒng)(LB-1)中,發(fā)現(xiàn)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,理論上講這顆“看不見的天體”應(yīng)該就是黑洞,其獨特的光譜性質(zhì)也預(yù)示著它是這種天體,之后研究人員們通過西班牙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的光譜特性,并且從它的藍色伴星的相互運動軌跡中計算出該黑洞的質(zhì)量大約是太陽的70倍。

LB-1的藝術(shù)想象圖(喻京川繪)↑
恒星級黑洞都是由大質(zhì)量恒星主序星階段到晚期后發(fā)生內(nèi)部坍縮而成的,有的還會發(fā)生超星星爆發(fā),這樣的黑洞質(zhì)量都不大,一般都在太陽的100倍質(zhì)量以下,但是這樣的黑洞也可以通過合并或者吸收其他恒星等星體物質(zhì),形成質(zhì)量更大的中等質(zhì)量的黑洞,但這類黑洞的質(zhì)量通常也在太陽的萬倍以下。

更大質(zhì)量的黑洞是星系級黑洞,這類黑洞的大小目前還不知道上限,已知最大的黑洞是Ton618,質(zhì)量高達太陽的660億倍,該黑洞的體積也十分巨大,視界直徑達2800多億公里,比我們的太陽系直徑還大很多。

星系級黑洞通常都形成于宇宙之初,當時的宇宙物質(zhì)單位體積內(nèi)非常富足,密度很高,在一些密度極高的區(qū)域中,直接就坍縮成了黑洞,這類黑洞的年齡幾乎和宇宙一樣長。
