武大学者参与发现迄今最大恒星级黑洞
将开创黑洞批量发现的新纪元
本报讯(通讯员张一飞 记者陈丽霞)还记得今年4月人类史上首张面世的黑洞照片吗?这一由200多名科研人员历时10余年、从四大洲8个观测点“捕获”的视觉证据,首次将这个只存在于理论中的天体呈现在人们面前,引发了全世界对黑洞的广泛关注。
理论预言,银河系中有上亿颗恒星级黑洞。但迄今为止,天文学家在银河系中仅发现约20颗恒星级黑洞,而且都是通过黑洞吸积伴星气体所发出的X射线来识别的,质量均小于20个太阳质量。因此,发展新的方法来发现数量巨大且无X射线辐射的黑洞,是摆在科学家面前的一个亟待解决的难题。
武汉大学物理科学与技术学院教授王伟的研究团队,与中国科学院国家天文台教授、武汉大学珞珈讲座教授刘继峰的研究团队等国内外天文学家,日前在合作研究中有一项重大发现:他们依托我国自主研制的国家重大科技基础设施郭守敬望远镜(LAMOST),发现了一颗迄今为止质量最大的恒星级黑洞,并提供了一种利用LAMOST巡天优势寻找黑洞的新方法。
这颗70倍太阳质量的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革新。
北京时间11月28日凌晨,国际顶尖科学期刊《自然》发布了他们的合作成果。论文题为“A wide star-black-hole binary system from radial-velocity measurements”(《径向速度测量发现宽轨道黑洞双星系统》)。刘继峰是第一作者和通讯作者,署名单位是国家天文台和武汉大学-国家天文台联合天文中心;王伟是合作作者,署名单位是武汉大学物理科学与技术学院和武汉大学-国家天文台联合天文中心。
LAMOST是我国自主研制、全世界光谱获取率最高的光谱望远镜。2016年秋季开始,以国家天文台为首的研究团队利用LAMOST开展双星课题研究。他们发现,在一个X射线辐射宁静的双星系统(LB-1)中,一颗质量是太阳八倍的蓝色恒星在绕着一个看不见的天体做周期性运动,其不同寻常的光谱特征表明那个看不见的天体极有可能是一颗黑洞。研究人员随即通过西班牙10.4米加纳利大望远镜和美国10米凯克望远镜,进一步确认了LB-1的光谱性质,并计算出黑洞质量是太阳的70倍。