什麼是恆星級黑洞?中國科學家的這次新發現,具有哪些重大意義?

2020-12-17 奇點使者

2019年4月10日,人類歷史上第一張黑洞照片正式與大家見面,這個黑洞距離地球5500萬光年,質量約為太陽的65億倍,來自於室女座的M87星系。那麼,什麼是黑洞呢?根據愛因斯坦在廣義相對論中的描述,黑洞是宇宙中的天體之一,它的引力非常強大,就連光,也沒有辦法從黑洞的視界中逃脫。

現代科學認為,黑洞的中心點就是假想中的「奇點」,它密度無限大、時空曲率無限高、體積無限小、熱量無限大,黑洞的前身是一個垂死的恆星,當它經過超新星爆炸後,它的核心就會迅速坍縮,這個時候將聚集成一個點,這個點就是黑洞,通過吞噬周圍的所有物質,甚至是光線在內,不斷地壯大自己。

黑洞與星體一樣,也分為很多種,比方說巨型黑洞、超大黑洞和我們今天的主角——恆星級黑洞。什麼是恆星級黑洞呢?簡單來說,就是宇宙中一顆大質量的恆星(至少是太陽的20倍大)在經過紅巨星階段和超新星爆發後,引力坍縮成為的一個黑洞。我們都知道,黑洞本身並不發光,所以,科學家一般在尋找恆星級黑洞的時候 ,都是通過伽馬射線暴來確認它可能存在的區域。

科學家介紹說,在宇宙中,恆星級黑洞分布非常廣泛,包括太陽系所在的銀河系中,恆星級黑洞的數量至少在上億個。為何會這麼多呢?因為恆星是宇宙中最普通的居民之一,拿銀河系來說,恆星的數量至少在1000億顆~4000億顆左右,恆星的壽命一般都在百億年,所以,新舊交疊,每天都有大量的恆星死去,其中大質量的恆星,就會變成恆星級黑洞。

根據國際科學期刊《自然》發布的最新一篇報導,由中國科學家依託我國自主研發的LAMOST,在距離地球600萬光年之外的地方,成功發現了一個迄今為止最大的恆星級黑洞,它的質量是太陽的70倍,徹底顛覆了科學家們的認知,也顛覆了現有的黑洞理論。

在2007年,科學家通過觀測發現M33星系中存在著一個質量是太陽15倍的恆星級黑洞,此後通過多次的計算機建模分析,科學家認為即使恆星的質量太大,但是經過超新星爆發後,大量的物質被拋到宇宙空間中,最終形成的恆星級黑洞質量,也不會超過太陽的25倍。

不過,2010年,科學家在距離地球600萬光年的NGC300星系中,發現了超強的X射線,並且發現黑洞的伴星質量,是太陽的20倍以上,由此推斷,一個超大質量的恆星級黑洞,極有可能存在於NGC星系之中。

這次超大質量恆星級黑洞的發現,不僅徹底進入了現有恆星演化理論的「禁區」,而且所有有關恆星級黑洞形成的理論也都將被徹底改寫,科學家表示,這次中國科學家團隊的重大發現,將徹底推動黑洞天體物理研究的復興!讓我們一起為中國科學家團隊點個讚吧!

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