蒙纳士大学研究:人类发现的第一个黑洞的质量
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蒙纳士大学研究:人类发现的第一个黑洞的质量

2021-03-24...

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蒙纳士大学最新研究:人类发现的第一个黑洞的质量比我们想象的要大


最近,蒙纳士大学的天文学家对人类最早探测到的黑洞做了最新观测,结果让他们开始怀疑自己对这种宇宙中最神秘的天体是否真的了解。

这项研究发表在2021年2月19日的《科学》(Science)杂志上。研究对象是人类发现的第一个黑洞,它位于被称为天鹅座X-1的双星系统中,它也是在不使用引力波检测器的情况下发现的最大质量的恒星级别的黑洞。

图片源自istockphoto.com

天鹅座X-1的黑洞也是离地球最近的黑洞之一。1964年,它被一个从新墨西哥州发射的亚轨道火箭上携带的一对盖革计数器发现。

它是物理学家斯蒂芬·霍金和基普·索恩之间那场著名的科学赌博的主角,霍金在1974年打赌说这不是一个黑洞,并立下字据。直到上世纪90年代,越来越多的观测证据表明这个系统中心应该是黑洞,霍金才签字表示认赌服输。

尽管霍金已经认输,然而对于这个双星系统的性质一直缺乏精确的测量。而在这项最新的研究中,一个国际天文学家团队使用了超长基线阵列——一种由分散在美国各地的10个天线组成的洲际无线电望远镜,并运用了一种巧妙的测量空间距离的技术。

研究报告的两位合著者分别是:来自蒙纳士大学物理和天文学学院的伊利亚·曼德尔(Ilya Mandel)教授和引力波发现(OzGrav)ARC卓越中心。研究称,这个黑洞是如此巨大,实际上是在挑战天文学家对它们是如何形成的认知。

“因为从恒星表面吹过的恒星风,会使恒星丢失一部分质量,流散到其周围的环境中。然而,要制造出如此巨大的黑洞,我们需要调低一颗明亮恒星在其一生中损失的质量比率,这表明我们现有的演化模型可能高估了恒星风的质量损失率。”曼德尔教授说。

他说:“天鹅座X-1星系的黑洞一开始以恒星的形式存在,其质量大约是太阳的60倍,并在数万年前就塌缩了。令人难以置信的是,它每隔五天半就绕着它的伴星——一颗超巨星转一圈,两者的距离只有地球和太阳之间距离的五分之一。这些最新观测结果告诉我们,黑洞的质量是我们太阳的20多倍——比先前估计的增加了50%。”

来自国际射电天文学研究中心(ICRAR)的首席研究员詹姆斯·米勒-琼斯(James Miller-Jones)说,在六天的时间里,研究人员观察了黑洞的完整轨道,并在2011年使用同一望远镜阵列对同一星系进行了观测。

米勒-琼斯教授说:“这种方法,以及我们的最新测量结果表明,这个星系比我们以前以为的要远得多,其中的黑洞体积也要大得多。”


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