有問題！中國科學家發現 LB1「怪物黑洞」 西方揭穿黑洞更多秘密

去年11月28日，《自然》在線發布中國科學院國家天文臺劉繼峰、張昊彤研究團隊的成果：依託我國自主研製的郭守敬望遠鏡（LAMOST），發現了一顆迄今為止質量最大的恆星級黑洞，並提供了利用LAMOST巡天優勢尋找黑洞的新方法，這一發現與以往不同。但是，隨著研究人員繼續考慮，有一件事很明顯：沒有「怪物」。

太陽質量黑洞或恆星在其自身引力的作用下坍塌而形成的黑洞，通常約為太陽質量的 20-30倍。所以當2019年11月，中國科學院國家天文臺的科學家劉繼峰的科學家報導發現了一個黑洞的質量是我們太陽的70倍。

這將是迄今為止（迄今為止）發現的最大的黑洞，一項突破性的發現將徹底改變我們對這些物體的認識。但是，在進行了這項工作之後，許多科學家質疑了這些發現，因為它們似乎不太可能。實際上，有少量研究發現證據完全證明了這種黑洞的可能性。

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2019年12月，加利福尼亞大學伯克利分校的天文學博士生與他人共同撰寫了一篇在線論文，以證明這不是70太陽質量的黑洞。大約在同一時間，出現了另外兩篇反駁該發現的論文，一篇由紐西蘭奧克蘭大學理論天文學家領導的團隊，另一篇由來自奧克蘭大學的博士生領導，比利時魯汶大學KU天文研究所。

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藝術家描繪的巨大恆星質量黑洞，一些研究人員懷疑其存在於雙星系統LB1中，它從附近的藍色伴星中吸收氣體。在許多研究中，研究人員已經證明LB1中的黑洞是超大規模的可能性。

4月29日，星期三，阿卜杜勒·馬西在評論中寫道，該團隊在對該系統進行了深入分析，並得出結論「沒有證據表明存在巨大的黑洞」。

當天，中國的科學家劉繼峰的團隊用自己的評論回應，儘管他們不同意其他研究人員的觀點，但他們確實同意系統中沒有70個太陽質量黑洞。

原始的「發現」

劉繼峰的團隊最初在發現二進位或兩對象系統LS V +22 25（或簡稱LB-1）時發現了有問題的對象，他們在2019年11月27日發表於《自然》雜誌的同行評審研究中對此進行了描述。他們描述了一個具有70個太陽質量黑洞和8個太陽質量恆星相互繞行的系統。這顆恆星由於明亮而明顯，很容易被發現。

但是所謂的怪物黑洞？沒那麼多。

通常，在具有恆星質量黑洞的系統中，系統會發出明亮的X射線輻射，科學家可以用來識別它。當黑洞增加或從系統中的其他物體中吸取材料時，將創建此發射線。但由於LB-1的黑洞不會積聚其夥伴恆星的物質，因此不會產生X射線發射線。

因此，要確定黑洞系統中的第二個對象，團隊必須依靠更微妙的變化，即H-alpha發射線，這是一條光譜線或者是物體觀察到的光譜中的暗線，可用於識別構成該物質來源的分子或原子。

劉繼峰的團隊假設此H-alpha發射線來自吸積盤，即黑洞從黑洞周圍的其他物體吸入的氣體和塵埃盤。通過觀察該發射線如何擺動，他們確定了軌道運動和黑洞的大小。

但是，對這種微妙的擺動信號的解釋（這種導致劉繼峰團隊確定黑洞的存在和巨大的H-alpha發射線）是其他研究人員有問題的主要發現。

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沒有「怪獸黑洞」

三篇論文最初於2019年發表，以回應劉繼峰團隊的所謂發現，這條微弱的H-alpha發射線的運動實際上是一種光學幻覺，劉繼峰的團隊計算出的軌道運動確定了黑色孔的尺寸不正確。

「他們發現黑洞不是來自黑洞的擺動，而是更可能是其子星（它的恆星）的軌道運動的結果，從而完全減輕了黑洞的質量，」該衛星的高級科學家傑基·法赫蒂說道。紐約的美國自然歷史博物館和「 StarTalk Radio」的聯合主持人在一封電子郵件中告訴媒體。

阿卜杜勒·馬西小組在論文中使用了過去三個月（或自該主題的最後一篇論文以來）在加那利群島拉帕爾瑪島上使用弗拉芒·墨卡託望遠鏡進行的觀測，並「發現用來測量黑洞質量的方法實際上是假的。」薩娜補充說，阿卜杜勒·馬西 「顯示出相同的視在信號是由可見B星伴星的光譜線的運動產生的。」

因此，薩那解釋說：「一旦我們考慮到B型恆星的運動頻譜中，用於計算（假定的）黑洞的質量的信號消失了，並且數據中沒有留下高質量黑洞的跡象。」

總結他們的主要發現，「我們表明，這個複雜的發射線被與恆星相關的吸收線所汙染，而劉繼峰和他的團隊沒有解釋這一吸收線，」阿卜杜勒·馬西認為。

但是阿卜杜勒·馬西的團隊不僅找到更多證據證明該物體不是70太陽質量的黑洞，他們還對LB1系統中的實際情況有更好的了解。

薩那說：「通過分析這些新的高解析度數據，我們得出的結論是，LB1雙星系統很可能是由一顆剝離的恆星和一個質量更大的快速旋轉的Be恆星形成的。」 （Be恆星是具有B型光譜類型和發射線的恆星類型。）「強烈的H-alpha輻射來自Be恆星，」 Sana說。「在原始數據中看不到Be星的特徵，因為光譜線非常寬，很淺並且移動不大（因為Be星比剝離的B星大得多）。」

Faherty補充說：「阿卜杜勒·馬西的團隊獲得了有助於分析的新的高光譜解析度數據，閱讀該論文似乎是一種健全而穩健的分析。」

Sana得出結論，雖然這意味著LB1看起來與劉繼峰的團隊最初建議的有很大不同，但它仍然是一個非常有趣的系統。他們說：「這種剝奪恆星+ Be恆星系統非常罕見，所以我們仍然對從LB1中學到什麼感到非常興奮。」

達成一致與反駁

劉繼峰的團隊很快對Abdul-Masih的新論文做出了回應，並於當日在《自然》雜誌上發表了自己的評論。他們在這篇評論中寫道，「根據最近的光譜觀察和進一步分析，重新審查了這些論點」。但是，儘管劉繼峰的團隊不同意該系統新分析的所有方面，但他們確實在很多方面達成了一致。

他們一致認為，可以完全排除LB1中有70個太陽質量黑洞的可能性。法赫蒂說：「回應並不反對先前提到的作出解釋的可能性。」

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阿卜杜勒-馬西說：「我很高興劉繼峰先生和他的團隊接受我們對該系統的解釋。該系統確實非常複雜，我認為他們對新近紅外數據的分析可能非常有用。」

但是，與阿卜杜勒·馬西和其他對原始論文做出回應的研究人員不同，劉的團隊仍然斷言，該系統中的黑洞有可能在23至65個太陽質量之間。法赫蒂說：「但這伴隨著他們的所有警告。」

Faherty說：「他們在信中做出的最有說服力的聲明是'我們接受對H-alpha譜的解釋比最初設想的更為複雜。」

她補充說，儘管該系統很可能是El-Badry和Abdul-Masih的團隊所描述的，但「正如劉繼峰和團隊所言，陪審團仍在討論之中。為確定該系統可能包含的內容，還需要進行更詳細的觀察，」她說。