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第一个被发筱原爱子现的黑洞比我们想象的要大

天文学与空间 2022-07-28 00:01:10

国际射电天文学研究中心 艺术家对天鹅座X-1系统的印象

一个恒星质量的黑洞围绕着一颗距离地球7200光年的伴星运行

学分:国际射电天文学研究中心

对第一个被探测到的黑洞的新观察让天文学家开始质疑他们对宇宙中最神秘物体的了解

今天发表在《科学》杂志上的这项研究表明,被称为天鹅座X-1的系统包含了有史以来最大质量的恒星质量黑洞,而没有使用引力波

天鹅座X-1是离地球最近的黑洞之一

它是在1964年被发现的,当时从新墨西哥州发射的一枚亚轨道火箭搭载了一对盖革计数器

这个物体是物理学家斯蒂芬·霍金和基普·索恩之间著名的科学打赌的焦点,霍金在1974年打赌它不是黑洞

霍金在1990年承认了这个赌注

在这项最新的工作中,一个国际天文学家小组使用甚长基线阵列——一个由遍布美国的10个碟形天线组成的大陆大小的射电望远镜——以及一种巧妙的技术来测量空间距离

首席研究员、柯廷大学和国际射电天文学研究中心的詹姆斯·米勒-琼斯教授说:“如果我们可以从不同的位置观察同一物体,我们可以通过测量物体相对于背景移动的距离来计算它离我们的距离。”

显示天鹅座X-1系统的动画,由一个在轨道上的黑洞和一颗巨星组成

射电望远镜最近的观测发现,该系统比以前想象的要远20%,这意味着黑洞的质量是太阳的21倍,使其成为有史以来不使用引力波探测到的质量最大的恒星质量黑洞

学分:国际射电天文学研究中心

“如果你伸出手指放在眼前,一次用一只眼睛观察,你会发现你的手指似乎从一个地方跳到另一个地方

这是完全相同的原则

" 米勒-琼斯教授说:“在六天多的时间里,我们观察到了黑洞的完整轨道,并使用了2011年用同样的望远镜阵列对同一系统进行的观察。”

“这种方法和我们的新测量显示,该系统比以前想象的要远,有一个明显更大的黑洞

" 合著者之一,莫纳什大学的伊利亚·曼德尔教授和ARC引力波发现卓越中心(OzGrav)说,黑洞如此巨大,实际上挑战了天文学家对它们形成的想法

“恒星通过从其表面吹走的恒星风而失去对周围环境的质量

但要制造这么重的黑洞,我们需要降低明亮恒星一生中损失的质量,”他说

“天鹅座X-1系统中的黑洞开始时是一颗质量约为太阳60倍的恒星,并在数万年前坍塌,”他说

“令人难以置信的是,它每五天半就绕着它的伴星——一颗超级巨星——运行一次,距离只有地球和太阳之间距离的五分之一

“这些新的观测结果告诉我们,黑洞的质量是太阳的20多倍——比以前的估计增加了50%

" 天文学家从不同的角度观察了天鹅座X-1系统,利用地球围绕太阳的轨道来测量系统相对于背景恒星的运动

这使得他们能够精确到系统的距离,从而精确到黑洞的质量

学分:国际射电天文学研究中心

赵学山是该论文的合著者,博士

D

在中国科学院(NAOC)下属的国家天文台学习的考生

“使用黑洞质量和它离地球的距离的最新测量结果,我能够确认天鹅座X-1旋转得非常快——非常接近光速,比迄今为止发现的任何其他黑洞都快,”她说

“我的研究生涯刚刚开始,所以成为国际团队的一员并帮助完善第一个被发现的黑洞的特性是一个很好的机会

" 明年,世界上最大的射电望远镜——平方公里阵列——将在澳大利亚和南非开始建造

米勒-琼斯教授说:“研究黑洞就像照亮了宇宙中最好的秘密——这是一个富有挑战性但又令人兴奋的研究领域。”

“随着下一代望远镜的上线,它们灵敏度的提高揭示了宇宙越来越多的细节,利用世界各地科学家和研究团队数十年的努力,更好地了解宇宙和存在的奇异和极端物体

“这是成为天文学家的大好时机

"

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