新浪科技新聞，北京時間11月28日，國際科學(xué)期刊自然今天發(fā)表了劉繼峰和中國科學(xué)院國家天文臺張浩通的重大發(fā)現(xiàn)。依托國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，我國自主開發(fā)的郭守景望遠(yuǎn)鏡(LAMOST)研究團(tuán)隊，發(fā)現(xiàn)了迄今為止最大的恒星黑洞之一，為利用LAMOST天空測量的優(yōu)勢發(fā)現(xiàn)黑洞提供了一種新的方法。這70倍的太陽黑洞遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過理論上界的預(yù)測，顛覆了恒星級黑洞形成的知覺，并有望促進(jìn)恒星的演化和黑洞形成理論的創(chuàng)新。
黑洞是一個神秘的天體，不發(fā)光。任何事物，包括光，都無法逃脫。根據(jù)質(zhì)量，黑洞一般分為恒星黑洞、中等質(zhì)量黑洞和超大質(zhì)量黑洞。其中，常恒星黑洞是由大質(zhì)量恒星的死亡而形成的，是宇宙中廣泛存在的常客。理論預(yù)測，銀河系中有數(shù)億顆恒星黑洞，但到目前為止，天文學(xué)家只在銀河系中發(fā)現(xiàn)了大約20個恒星黑洞--所有這些黑洞都是由黑洞吸積發(fā)出的x射線和恒星氣體發(fā)出的，而所有這些黑洞的質(zhì)量都不到太陽的20倍。
尋找一種新的方法來尋找大量沒有x射線輻射的黑洞已經(jīng)成為近年來天文學(xué)領(lǐng)域的一個熱點和難點。
從2016年秋季開始，由國家天文臺領(lǐng)導(dǎo)的一個團(tuán)隊利用LAMOST進(jìn)行了一個雙星項目，該項目在過去兩年中對一個小天空地區(qū)的3000多顆恒星進(jìn)行了監(jiān)測。結(jié)果表明，在x射線輻射平靜的雙星系統(tǒng)(lb-1)中，太陽質(zhì)量為8倍的藍(lán)色恒星周期性地圍繞一個看不見的天體移動。不尋常的光譜特征表明看不見的天體很可能是黑洞。然后，研究人員證實了，他們進(jìn)一步證實了lb-1的光譜性質(zhì)通過10。西班牙的加那利望遠(yuǎn)鏡4米，美國的凱克望遠(yuǎn)鏡10米，并計算出黑洞的質(zhì)量約為太陽的70倍。值得一提的是，在兩年的時間里，LAMOST為這項研究做了26次觀測，累計暴露時間約為40小時。劉繼峰說，用普通的四米口徑望遠(yuǎn)鏡找到這樣一個黑洞需要40年的時間--充分反映LAMOST觀測的超高效率。
目前，恒星演化理論預(yù)測，只有最大太陽質(zhì)量為太陽質(zhì)量的25倍的黑洞才能在太陽金屬豐度下形成。新發(fā)現(xiàn)的黑洞的質(zhì)量已經(jīng)進(jìn)入了現(xiàn)有恒星演化理論的禁區(qū)。自2015年以來，(LIGO)激光干涉重力波觀測臺通過探測引力波，發(fā)現(xiàn)了太陽質(zhì)量的數(shù)十倍；2017年，雷納維斯、基普索恩和巴里·巴里什因其對LIGO和引力波探測的貢獻(xiàn)而獲得諾貝爾物理學(xué)獎。LIGO主任david reitz評論道：銀河系中發(fā)現(xiàn)的黑洞質(zhì)量是太陽質(zhì)量的70倍，這將迫使天文學(xué)家改寫恒星黑洞形成的模型。這一了不起的成就將有助于恢復(fù)黑洞天體物理學(xué)，以及美國激光干涉重力波觀測臺(LIGO)和歐洲室女座重力波觀測臺(室女座)在過去四年中探測到的雙黑洞，以及美國激光干涉重力波觀測臺和歐洲室女座重力波觀測站探測到的兩個黑洞的合并事件。接下來，利用LAMOST極其有效的觀測，天文學(xué)家將發(fā)現(xiàn)大量隱藏的黑洞，開啟了黑洞大規(guī)模發(fā)現(xiàn)的新時代。
這項工作基于LAMOST(中國興隆)、加那利望遠(yuǎn)鏡(西班牙加那利群島)、凱克望遠(yuǎn)鏡(美利堅合眾國夏威夷)和Chendra x射線觀測站(美國)的觀測數(shù)據(jù)，研究對象包括中國、美國、西班牙、澳大利亞、意大利、波蘭和荷蘭等7個國家28個單位的55名作者。
