天文学家在双子星座中发现了创纪录的重恒星黑洞

　　塔斯社，11月27日。科学家们在双子星座中发现了一个非常不寻常的黑洞，其质量超过太阳的至少69倍。研究人员在《自然》杂志上写道，与最近由重力望远镜发现的遥远星系中存在超重黑洞相比，它在银河系中的存在甚至更难以解释。

　　“我们一直认为，银河系中最大的恒星应该在生命的最后阶段失去大部分质量。因此，原则上，它们不能产生如此大的黑洞-它的质量几乎比我们想象的高两倍。现在，理论家将不得不考虑这些物体是如何产生的，”中国科学研究院国家天文台的刘继峰教授说。他的话被中科院新闻服务所引用。

　　迄今为止，科学家们将黑洞的质量区分为两类。超大质量黑洞生活在星系的中心；它们比太阳重数百万甚至数十亿倍。还存在较小的物体，即所谓的恒星质量黑洞，是由大型照明装置的重力塌陷引起的。

　　长期以来，天文学家认为所有这些黑洞都适合于非常狭窄的质量范围，即10至50太阳质量，这与其祖先死亡过程的特殊性有关。同时，它们不能太小，因为恒星的核心不会变成黑洞，而又大，因为光度会在奇异点诞生之前爆炸并飞散。

　　这个想法在2017年7月受到质疑，当时LIGO重力天文台发现了两个超大质量黑洞合并的痕迹，其中一个比太阳重51倍。随后发现的重力望远镜表明，质量接近于此极限的黑洞在宇宙中非常普遍。这使天文学家思考这种黑洞是如何产生的，以及最经常在哪里发现的。

　　刘继峰和他的同事使用他们的美国同事最近用来发现银河系内部最小的恒星质量黑洞2MASSJ0521的技术，发现了银河系中如此“不可能沉重”的黑洞的第一个明确例子。

　　隐形重量级

　　他们搜索的“技术”仅取决于一个简单的考虑。如果黑洞不是在空间中而是在一个或多个恒星的陪伴下，那么它的吸引力将在恒星的光谱中引起特殊的“摆动”。之所以会出现这种情况，是因为恒星和黑洞不是静止不动，而是彼此绕转，因此，灯具将定期向地球上的观察者移动或远离它们。

　　这些接近和消除会将恒星产生的发光光谱转移到红色或蓝色一侧，就像救护车警笛声在行人接近汽车时在行人上方显得更高，而在行人离开汽车时却更低。基于这个想法，科学家们使用LAMOST望远镜追踪了位于双子座星座中的大约三千颗恒星的光谱如何变化。

　　选择了几颗最大和最重的恒星后，它们的光谱以“可疑”的方式周期性地变化，天文学家将这些测量结果与这些发光体的亮度在电磁谱的其他区域中的变化进行了比较。这使他们能够确定这些恒星的隐形或微妙卫星的大小，质量和估计密度。

　　LB-1是一颗年轻的蓝色巨星，距地球约1.5万光年，吸引了天文学家的注意力。当他们分析该恒星光谱的“摆动”时，他们发现它围绕一颗隐形卫星旋转，在大约80天内旋转了一圈。

　　这个黑洞的质量异常高-比太阳重约69倍，这不适合古典天体物理学的框架，但也有新的假设解释了这种超重天体是如何在LIGO发现的远古星系中出现的。这些新的矛盾是由于我们银河系中的恒星含有太多的天文“金属”，这些元素比氢和氦重。因此，它们无法达到由宇宙中几乎纯净的原始物质组成的宇宙第一批恒星的特别大的尺寸特征。

　　刘继峰和他的同事们希望，对其他空间“重量级”的进一步观察和发现将帮助天文学家理解是什么导致了这些黑洞，黑洞是在何处产生的，以及为什么它们尽管靠近大恒星却几乎不吸收物质并且不产生光束X射线和其他电磁波。