青岛纸箱丰益包装向大家介绍中国天文学家利用 LAMOST 发现了迄今为止最大的恆星黑洞

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       北京，11月28日，中国(记者孙子发)北京时间2019年11月28日清晨，国际科学杂志《自然》发表了一项重大发现，该发现由中国科学院智利国家天文台研究中心的刘纪峰和张浩同组成的研究小组完成。 研究小组依托国家自主研制的国家重点科技基础设施——郭守敬望远镜(LAMOST) ，发现了迄今为止质量最大的星级黑洞，为利用 LAMOST 的巡天优势发现黑洞提供了一种新的方法。 这个70倍质量的黑洞远远超出了该理论所预测的质量上限，这颠覆了人们对恆星黑洞形成的认识，并有望促进恆星演化和黑洞形成理论的创新。

黑洞是一种不发光的神秘物体。 无论什么，包括光，都能逃离它。 根据质量的不同，黑洞一般可分为恒星黑洞、中等质量黑洞和特大质量黑洞。 其中，恆星黑洞星云是由大质量恒星死亡形成的，是宇宙中广泛分布的“居民”。 据预测，银河系中有数亿个恒星黑洞，但到目前为止，天文学家只在银河系中发现了大约20个恒星黑洞——所有这些黑洞都是通过黑洞伴生气体的增长所发出的 x 射线来确定的，这些黑洞的质量不到太阳质量的20倍。

 近年来，寻找新的方法、发现大量无 x 射线辐射的黑洞已成为研究的热点和难点。

 自2016年秋天以来，由智利国家天文台领导的研究小组与 LAMOST 一起开展了双星项目的研究，并在两年时间里对一个小天区的3000多颗恒星进行了监测。 研究发现，在一个安静的 x 射线双星系统(LB-1)中，一颗质量为太阳八倍的蓝色恒星周期性地绕着一个“看不见的物体”移动。 不寻常的光谱特征表明，这个“不可见的物体”极有可能是一个黑洞。

 研究人员随后“证实” : 他们通过西班牙的10.4米加纳利望远镜和美国的10米凯克望远镜进一步证实了 LB-1的光谱特性，并计算出黑洞的质量大约是太阳的70倍。 值得一提的是，LAMOST 在两年的监测时间内为这项研究进行了26次观测，累计暴露时间约为40小时。 刘继峰说，如果使用普通的四米望远镜来寻找这样的黑洞，在相同的概率下，需要40年时间，这充分反映了 LAMOST 的观测效率。 目前，恆星演化黑洞理论预言，在太阳金属丰度较高的条件下，只有最大质量为太阳质量25倍的黑洞才能形成。 新发现的黑洞质量已经进入现有恆星演化理论的“禁区”。 自2015年以来，美国激光干涉引力波天文台(LIGO)已经通过探测引力波发现了数十个太阳质量的黑洞; 2017年，雷纳维兹、基普索和巴里什获得了诺贝尔物理学奖，以表彰他们对 LIGO 建设和引力波探测的贡献。 Ligo 主席大卫 · 赖茨评论说: “在星系中发现的太阳质量是太阳的70倍，这将迫使天文学家们改写恒星黑洞的形成模型。”。 这项非凡的成就，加上美国激光干涉引力波天文台(LIGO)和欧洲处女座引力波天文台(Virgo)在过去四年中探测到的两个黑洞合并事件，将促进黑洞天体物理学研究的复兴。” . 接下来，由于 LAMOST 极高的观测效率，天文学家有望发现大量的“隐藏”黑洞，并开创一个批量发现黑洞的新时代。

这项工作是基于 LAMOST (兴隆)、 Canary 望远镜(西班牙加那利群岛)、 Keck 望远镜(美国夏威夷)和钱德拉X射线天文台望远镜(美国)的观测数据。 本研究由来自中国、美国、西班牙、澳大利亚、意大利、波兰和荷兰等7个国家28个单位的55名作者组成。