科学家发现了一个“怪物黑洞”,其质量如此之大,从理论上讲它不应该存在。
这是一个恒星黑洞-在大质量恒星死亡,坍缩并爆炸后形成的。研究人员此前曾认为,其大小限制不超过我们太阳质量的20倍,因为随着这些恒星的死亡,它们通过爆炸将物质和气体损失掉,失去了大部分质量。
现在,新发现的黑洞LB-1推翻了这一理论。根据中国科学院的新闻稿,它距离我们约15,000光年,质量比我们的太阳大70倍。
这些发现由中国研究人员在周三的《自然》杂志上发表。
研究小组的负责人刘继峰说:“根据目前大多数恒星演化模型,在我们的星系中甚至不应该存在如此质量的黑洞。”“LB-1的重量是我们认为的两倍。现在,理论家将不得不面对解释其形成的挑战。”
中国团队提出了许多理论。这项研究说,LB-1的绝对大小表明它“并非仅由一颗恒星的坍塌形成”,相反,它可能是两个相互绕行的较小的黑洞。
另一种可能性是它是由“后备超新星”形成的。这是超新星-爆炸恒星的最后阶段-在爆炸过程中将物质喷射出去,然后又落回到超新星中,形成黑洞。
这种后备形成在理论上是可能的,但科学家从未能够证明或观察到它。这项研究说,如果这就是LB-1的形成方式,那么我们可能第一次有“直接证据证明这一过程”。
LB-1并不是有史以来发现的最大黑洞-但它可能是同类中最大的黑洞。据美国国家航空航天局(NASA)称,黑洞有几种类型,而像LB-1这样的恒星黑洞则位于较小的一侧。超大质量黑洞要大得多-它们可能是太阳质量的数十亿倍。
科学家们认为,超大质量黑洞可能与星系的形成有关,因为它们通常存在于巨大恒星系统的中心,但目前尚不清楚确切的形成方式或形成方式。
恒星复兴人们普遍认为,恒星黑洞通常散布在整个宇宙中,但由于它们通常不会发出X射线,因此很难检测到-仅当它们从已经足够靠近的恒星中吞噬气体时才这样做。新闻稿称,它们是如此难以捉摸,以至于科学家仅发现,识别并测量了大约两个打孔的恒星黑洞。
中国科学院的研究人员尝试了另一种方法。研究小组没有寻找黑洞发出的X射线,而是寻找绕着一些不可见物体旋转的恒星,这些恒星被其引力吸引。
他们的努力得到了回报-他们很快发现了一颗比太阳重八倍的巨星,绕着LB-1旋转。
佛罗里达大学物理学家戴维·雷茨(DavidReitze)说:“这一发现迫使我们重新研究恒星质量黑洞如何形成的模型。”今年5月,Reitze的团队做出了自己的突破性发现-观察到从未见过的中子星与黑洞的碰撞,这在空间和时间上发出了涟漪。
Reitze在新闻稿中说,这两个孪生发现-碰撞以及现在的LB-1-表明科学家正在“在我们对黑洞天体物理学的理解中达到复兴”。
在过去的一年中,还有其他一些发现增加了这种复兴。十月份,研究人员发现他们认为是一种新型的黑洞,比其他黑洞小。本周早些时候,天文学家发现了一个黑洞,实际上是在帮助婴儿恒星成长而不是摧毁它们。