自豪!中國科學家發現最大恆星級黑洞,大到科學家要重新研究理論

2020-10-18 科學求知之者

科學家告訴我們,當一顆大質量恆星發生超新星爆發之後,它的內核會變成恐怖的黑洞,從此開始自己的饕餮生涯。

根據黑洞的質量,我們將黑洞分為恆星級黑洞、中等質量黑洞和超大質量黑洞(也有人認為存在迷你黑洞,不過目前沒有發現過)。而在科學家們的努力下,我們已經發現了很多的恆星級黑洞,也發現了大量的超大質量黑洞。而在二者之間的中等質量黑洞,一直是「猶抱琵琶半遮面」,遲遲不肯現身。

這個斷檔很奇怪,科學家們一直都沒有想通其中的原因。在中等質量黑洞依然躲躲藏藏的情況下,科學家們只好退而求其次。因此,質量大一點的恆星級黑洞或者小一點的超大質量黑洞,就顯得尤為重要了。

在去年11月的時候,我國科學家宣布,利用LAMOST望遠鏡,他們已經發現了目前已知最大的恆星級黑洞。

LAMOST望遠鏡,全稱為大天區面積多目標光纖光譜天文望遠鏡,簡稱為郭守敬望遠鏡。很顯然,這是以人名來命名的望遠鏡。那麼,郭守敬是誰呢?

說起來,郭守敬算得上是我國古代的科學大家了,不僅僅精通天文學,而且在數學、光學方面也有很高的造詣,又是個水利專家。為了紀念他,月球上的一座環形山和一顆太陽系小行星也都以他的名字來命名。而LAMOST望遠鏡,也以同樣的方式向他致敬。

這次發現的黑洞,被科學家命名為LB-1,位於12000光年之外。科學家認為,銀河系中應該有好幾億顆恆星級黑洞。可是,在長期的觀測中,我們卻僅僅發現了差不多20顆,而且質量都不大,只有太陽的20倍左右。因此,尋找銀河系中的恆星級黑洞,一直是科學家們的重點工作之一。

2016年的時候,國家天文臺領導的團隊在對LAMOST望遠鏡的觀測數據進行分析的時候,發現一顆質量8倍於太陽的藍巨星,在圍繞著一片我們完全看不見的區域進行旋轉。科學家推測,這裡很有可能有一顆黑洞。正是它的引力作用,牽制著這顆恆星。

很快,他們就通過西班牙10.4米口徑加納利大望遠鏡和美國10米口徑凱克望遠鏡,證明了這個猜想。而且,這並不是一顆普通的黑洞,它的質量一舉打破了以往的恆星級黑洞紀錄,達到了太陽質量的70倍。

這個數字不只是大那麼簡單,更重要的是,根據現有的理論,在太陽金屬豐度下所能形成的黑洞極限質量才只有太陽的25倍,它幾乎已經達到了這個極限的3倍。美國雷射幹涉引力波天文臺(LIGO)臺長大衛·雷茨表示,這將迫使科學家重新考慮恆星級黑洞形成的理論。

實際上,別看網上有這麼多關於黑洞的文章,也別看我說得頭頭是道,其實人類對於黑洞的了解實在是非常有限。包括現有的理論,到底哪些靠得住,那些靠不住,還真的不太好說,沒準哪一天,哪一個理論就會被推翻。

不過,人類的科學,就是在提出理論——質疑理論——推翻理論——建立新理論的過程中進步和發展的。包括黑洞LB-1,沒有人能保證它「黑洞之王」的頭銜能保持多久,總有一天它會被超越。這些都不是壞事,反而是好消息。至少證明,在科學的道路上,人類是向前走的。

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