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重大发现!“河北之眼”发现“黑洞之王”!

2019-11-29 14:30| 发布者: 索拉| 评论: 0

摘要 : 11月28日凌晨,国际科学期刊《自然》发布了中国科学院国家天文台刘继峰、张昊彤研究团队的一项重大发现。该研究团队依托郭守敬望远镜(LAMOST)发现了一个迄今质量最大的恒星级黑洞。这个黑洞质量约为太阳70倍,远超 ...


11月28日凌晨,

国际科学期刊《自然》发布了

中国科学院国家天文台

刘继峰、张昊彤研究团队的一项重大发现。

该研究团队依托郭守敬望远镜(LAMOST)

发现了一个迄今质量最大的恒星级黑洞

这个黑洞质量约为太阳70倍

远超理论预言的质量上限,

有望推动恒星演化和黑洞形成理论的革新。


LB-1的艺术想象图,中心黑色的点表示黑洞,周围红色的圆盘代表截断的吸积盘,右下蓝色天体是伴星B型星。新华社发(喻京川绘)


巡天利器“安家”河北!

未来还有望发现一大批黑洞


发现被誉为“黑洞之王”的“功臣”——郭守敬望远镜,

就被安放在当今亚洲规模最大的光学天文观测基地

——国家天文台兴隆观测站。

兴隆县隶属于河北省承德市
兴隆观测站大气透明度好,
且每年平均有240~260个光谱观测夜,
其中包含100~120个测光观测夜,晴夜数多,
具备优秀的天文观测条件和完善的后勤保障设施。


天文学家迄今仅在银河系发现约20颗恒星级黑洞,

且质量均小于20倍太阳质量,
当前主流的恒星演化理论预言,
在太阳金属丰度下只能形成最大为25倍太阳质量的黑洞。
而这颗新发现黑洞的质量已经进入了
现有恒星演化理论的“禁区”

借助郭守敬望远镜超高的观测效率,
天文学家未来还有望发现一大批“深藏不露”的黑洞。
美国激光干涉引力波天文台(LIGO)台长大卫·雷茨评论说,
在银河系内发现70倍太阳质量的黑洞,
将迫使天文学家改写恒星级黑洞的形成模型。

郭守敬望远镜 新华社记者李响摄


它又是凭借怎样的技术

来颠覆人们对恒星级黑洞形成的认知呢?


“郭守敬望远镜”是一架
大视场兼备大口径新型光学望远镜,
它是目前我国最大的光学望远镜
其有效通光口径达到4米,
视场角直径为5度。
郭守敬望远镜的结构完全由我国的科学家独创,
地球上没有第二架。

郭守敬望远镜结构设计特殊,
同时兼具大口径和大视场两个优点,
大口径意味着更多的进光量,
大视场意味着可观测的范围更广,
可同时观测的目标数量更高。

郭守敬望远镜的焦面上安装了
4000根可以自由移动的光纤,
也就是说一次观测就能拍摄
近4000个天体的光谱。
直到今天郭守敬望远镜还是
世界上光谱获取效率最高的望远镜。

它于2012年开始运行,
至2015年上半年仅两年半的时间,
它获取的光谱数量就已经超过了世界上
其他望远镜之前拍摄所有光谱数量的总和。

利用郭守敬望远镜庞大的光谱数量,
天文学家们得以对银河系进行“星口普查”。
例如,天文学家利用郭守敬望远镜为银河系重新画像,
两次刷新了银河系半径大小
从原来的5万光年扩大到了10万光年,增加了一倍;

还有最近利用郭守敬望远镜发现了
人类已知的锂含量最高的巨星,
它的锂含量是同类恒星的3000倍以上,
堪称“宇宙最大充电宝”;
天文学家还通过郭守敬望远镜发现了
万余颗来自宇宙早期的贫金属星,
它们如同宇宙的“化石”一样记录了
宇宙早期的演化信息;
郭守敬望远镜找到了一批超高速星,
它们的速度快到甚至可以摆脱银河系的引力。

LB-1和引力波并合事件、X射线方法发现的黑洞的质量分布 新华社发


据了解,2019年3月,
郭守敬望远镜(LAMOST)公开发布了1125万条光谱,
成为全球首个突破千万的光谱巡天项目,
被天文学家誉为全世界光谱获取率最高的“光谱之王”。

在此次黑洞发现过程中,
郭守敬望远镜(LAMOST)共为这项研究做了26次观测,
累积曝光时间约40个小时。
为了纪念LAMOST在发现
这颗巨大恒星级黑洞上做出的贡献,
天文学家给这个包含黑洞的双星系统
命名为LB-1。



出处|河北发布微信综合河北日报、新华社、央视新闻、光明日报、科技日报

编辑|张洁