织梦CMS - 轻松建站从此开始!

澳门凯旋门网上官网_线上网址开户

当前位置: 澳门凯旋门网上官网_线上网址开户 > 科技 > 澳门凯旋门官网;揭开“黑洞之王”的神秘面纱

澳门凯旋门官网;揭开“黑洞之王”的神秘面纱

时间:2019-12-02 15:40来源: 作者:admin 点击: 2 次
追逐茫茫宇宙中那个遥远神秘天体,数百年来无数科学家前赴后继。11月28日凌晨,我国科学家宣布:依托我国自主研制的郭守敬望远镜LAMOST,成功“活捉”一“黑洞之王”。这颠覆了人们对恒星级黑洞形成的认知,有望推动恒星演化和黑洞形成理论的革新——宇宙神秘面纱正一点点向世人揭开。“事实有时候比小说更奇妙,

追逐茫茫宇宙中阿谁遥远神秘天体,澳门凯旋门官网;数百年来无数科学家前赴后继。11月28日凌晨,我国科学家颁布颁发:依托我国自主研制的郭守敬千里镜LAMOST,胜利“活捉”一“黑洞之王”。这倾覆了人们对恒星级黑洞造成的认知,有望鞭策恒星演化和黑洞造成实践的革新——宇宙神秘面纱正一点点向众人揭开。

“终究有时候比小说更奇奥,黑洞最能真实地表现这一点,它比科幻作家想象的任何东西都更奇奥。”霍金在其最后的著作《十问》中如许写道。

经过科学家们的不懈努力,11月28日凌晨,我国科学家颁布颁发:依托我国自主研制的郭守敬千里镜LAMOST,胜利“活捉”一“黑洞之王”——这颗在银河系内发现的恒星级黑洞,大小为太阳质量的70倍,间隔我们约1.5万光年。

恒星级黑洞中的这颗“小霸王”黑洞,其质量超乎科学家们的想象。“这是一个非凡的发现,它将迫使天文学家改写恒星级黑洞的造成模型。”专家们体现。

宇宙吸光器

1915年爱因斯坦提出广义相对论,德国物理学家卡尔·史瓦西推导出了爱因斯坦场方程式的一个切确解,预言了黑洞的存在。自此,人类就没有进行过对这种神秘天体的想象和探究。2015年,首次探测到的引力波为黑洞的存在提供了更为详细的证据。本年,天文学家历时10年使用四大洲8个不都雅测点捕获了黑洞的视觉证据——首张黑洞“芳容”,让这个曾经“看不见摸不着”的诡异天体有了一丝亲和力。

黑洞到底是什么,为何一代代天文学家为之如斯着迷?本人不发光,具有超强吸引力,任何从其身边经过的物质,就连速率最快的光也无法逃离——黑洞,是个名副切实的宇宙真空“吸光器”。不但如斯,它的密度出奇地大。有多大?把10倍于太阳质量的恒星压缩到直径为北京六环大小的球体中,如许的密度就相当于黑洞的密度。

依照黑洞质量的差别,天文学家将黑洞大致分为恒星级黑洞(100倍太阳质量以下)、中等质量黑洞(100倍至10万倍太阳质量)和超大质量黑洞(10万倍太阳质量以上)。恒星级黑洞是由大质量恒星殒命造成的,是宇宙中普遍存在的“居民”。

依据科学家们的认知,一颗恒星演化到最后若是剩下的质量太多,即大于3倍太阳质量,则既不能造成白矮星,也不能成为中子星,一旦进入殒命阶段,就没有任何气力能够阻止这颗恒星在终极引力的作用下持续塌缩,最终造成致密的黑洞。

“球状星团和矮星系中心或许有中等质量的黑洞,而在星系的中心存在着超大质量黑洞,好比银河系中心就有一个约400万倍太阳质量的超大质量黑洞。”国家天文台钻研员刘继峰说。

“捕捉”黑洞

神秘又有趣,若龙潜深渊隐藏爪牙,潜行于宇宙星海中。可黑洞本人不发光,天文学家如安在茫茫宇宙中寻找到它们呢?

谜底是间接不都雅测。刘继峰介绍,不都雅测验证黑洞通常有两种方法,一种是通过引力波实验凝听时空的涟漪,进而推知黑洞并合事务,但这仅实用于希罕的双黑洞,即两个星系碰撞合并后产生的两个彼此绕转的黑洞。还有一种方法是通过监测豁亮伴星的运动推知黑洞存在,并测量黑洞质量。过去50年里,人们用该种方法发现了约20颗黑洞,质量均在3倍到20倍太阳质量之间。

原本,黑洞尽管不发光,不过它们身边的小搭档们其实是太高调,周边的吸积盘或者伴星都表示出异样的“气场”:若是黑洞与一颗正常恒星组成一个间隔较近的双星体系,黑洞就会露出狰狞的爪牙,以强大的“胃口”直接把这颗伴星上的气体物质吸过来,造成吸积盘,发出豁亮的X射线光。这些X射线光好像这些物质被黑洞吞噬前的“回光返照”,而就是这一“照”,成为天文学家这些年追随黑洞踪迹的强有力线索。迄今为止,银河系中简直所有的恒星级黑洞均通过黑洞吸积伴星气体所发出的X射线来识另外。

依据实践预测,银河系中应该有上亿颗恒星级黑洞,不过在黑洞双星体系中,可以发出X射线辐射的仅占一小局部。当黑洞和它的伴星间隔较远时,我们的“大胃王”也会表示出恬静暖和的一壁。

既然如斯,对于这些恬静态,即不吸积伴星气体的黑洞,该若何征采呢?天文学家在发现这颗最大恒星级黑洞的过程中给出了全新谜底。

LAMOST再建功

这颗间隔地球1.5万光年之外的恒星级“黑洞之王”,其发现与一个默默贡献的“大功臣”——LAMOST,密不成分。“若是使用一架通俗4米口径千里镜来寻找如许一颗黑洞,雷同几率下,则必要40年工夫,这充分表现出LAMOST超高的不都雅测效率。”刘继峰体现。

他说,早在上世纪六七十年代,人类就已经调动了大量不都雅测资原本发现黑洞,但因为设施敏锐度以及海量数据解决的难题,最终见效甚微。迫于实际,科学家们想到了使用X射线来识别黑洞的方法,但也艰难重重。

怎么办?找到新的方法,发现数量庞大、没有X射线辐射的黑洞,成了天文学界近年来钻研的热点和难点。关键时刻,我国自主研制的国家严重科技根底设备郭守敬千里镜LAMOST派上用场。

我们知道,黑洞是由大质量的恒星殒命后发生引力塌缩造成的。“钻研天体,科学家们常常有3个不都雅测维度:明暗、颜色、位置。”中国科学院国家天文台高级工程师白仲瑞介绍,这此中,颜色是科学家们常常利用的不都雅测根据,而颜色又会在光谱特性上有所表示。“换句话说,光谱就像天体的‘条形码’。”白仲瑞解释。

而网络这些巨量“条形码”恰正是“光谱之王”——LAMOST所善于的。白仲瑞说,LAMOST领有4000颗眼睛(4000根光纤),一次能不都雅测近4000个天体。2019年3月,LAMOST公开发布了1125万条光谱,被天文学家誉为全世界光谱获取率最高的“光谱之王”。

“工欲善其事必先利其器”。恰是LAMOST这台“天文利器”,助力天文学家发现了今天的主角“黑洞之王”。

2016年头年月,LAMOST科学巡天部主任张昊彤钻研员和云南天文台韩占文院士提出使用LAMOST不都雅测双星光谱,发展双星体系的钻研方案,并选择了开普勒一个天区中的3000多颗恒星发展了为期两年的光谱监测。结果发现,在一个X射线辐射安好的双星体系(LB-1)中,一颗8倍太阳质量的蓝色恒星,围绕一个“看不见的天体”做着周期性运动,这个“看不见的天体”还表示差别寻常的光谱特性。

这颗B型星背后必然有故事,它到底在绕着看不见的“谁”在运动?难道真的是黑洞!天文学家在追逐宇宙本相的路线上素来不会随意放过任何一种可能。短暂的冲动兴奋事后,钻研职员随即申请了西班牙10.4米加纳利大千里镜和美国10米口径凯克千里镜帮助不都雅测,进一步确认了B型星的光谱性子。

依照光谱信息,钻研职员计算出B型星的金属品貌约为1.2倍太阳品貌,质量约为8倍太阳质量,年龄约为35百万年,间隔我们1.4万光年。“再辅以其他证据,钻研职员计算出该双星体系中存在一个质量约为70倍太阳质量的不成见天体,它只能是黑洞。”刘继峰称。

倾覆传统认知

故事至此还没有完毕。

依照目前的恒星演化模型,只允许在太阳金属品貌下造成最大为25倍太阳质量的黑洞,因而,LB-1中黑洞的质量已经进入了现有恒星演化实践的“禁区”。换句话说,银河系中单个恒星黑洞的质量不该该超过太阳的20倍。而LAMOST的发现,可能意味着有关恒星演化造成黑洞的实践将被迫改写,或者以前某种黑洞造成机制被轻忽。

终究事实是如何的?谜底是:继续不都雅测并验证。“在接下来的长达两年之久的监测工夫里,LAMOST共为这项钻研做了26次不都雅测,累积曝光工夫约40个小时。”刘继峰说。

光阴不负情深。最终的结果成就了LAMOST的这段美谈。为了留念LAMOST在发现这颗庞大恒星级黑洞上作出的奉献,天文学家给这个包罗黑洞的双星体系定名为LB-1。与其他已知的恒星级黑洞差别,LB-1从未在任何X射线不都雅测中被探测到,这颗黑洞与它的伴星相距较远,有1.5倍日地间隔。钻研职员用美国钱德拉X射线天文台对该源停止不都雅测,发现这颗新发现的黑洞对其伴星吸积十分微弱,是一个“恬静暖和”的恒星级黑洞“冠军”。

这一发现有何意义?美国激光干预引力波天文台LIGO从2015年起,通过探测引力波的方法发现了数十倍太阳质量的黑洞;2017年,雷纳·韦斯、基普·索恩和巴里·巴里什因在LIGO的建造和引力波探测方面的奉献被授予诺贝尔物理学奖。

刘继峰说,LB-1是一个X射线辐射安好的双星体系,使用常规X射线方法征采这类黑洞是行不通的。长期以来,人们以为径向速率监测能够发现恬静态的黑洞双星,这颗迄今最大质量黑洞的发现证实了这一点。使用LAMOST大规模巡天上风和速率监测方法,信任天文学家将会发现一批深藏不露的恬静态黑洞,从而逐步揭开这个暗中“家族”的底细,为钻研黑洞成员的造成演化以及质量散布迈出标识表记标帜性的一步。

“接下来,使用LAMOST极高的不都雅测效率,天文学家有望发现一大批‘深藏不露’的黑洞,创始批量发现黑洞的新纪元。”刘继峰体现。(记者 沈 慧)

(责编:乔雪峰、吕骞)

(责任编辑:)
------分隔线----------------------------
发表评论
请自觉遵守互联网相关的政策法规,严禁发布色情、暴力、反动的言论。
评价:
表情:
用户名: 验证码:
发布者资料
查看详细资料 发送留言 加为好友 用户等级: 注册时间:2019-12-11 08:12 最后登录:2019-12-11 08:12
栏目列表
推荐内容