我国天文学家利用LAMOST发现迄今最大的恒星级黑洞

我国天文学家利用LAMOST发现迄今最大的恒星级黑洞LB-1的艺术想象图。喻京川/绘（新华社发）

物理学家史蒂芬·霍金在其遗作《十问》中写道：“事实有时候比小说更奇妙，黑洞最能真实地体现这一点，它比科幻作家想象的任何东西都更奇妙。”

如今，一个恒星级黑洞被我国天文学家发现。11月28日，中国科学院国家天文台在北京宣布：该台刘继峰、张昊彤研究团队，依托我国自主研制的国家重大科技基础设施郭守敬望远镜，发现一个迄今为止质量最大的恒星级黑洞，这个黑洞质量约为太阳的70倍，远超理论预言的质量上限，堪称“恒星级黑洞之王”。

黑洞是个啥？

黑洞，是一种体积极小、质量极大的天体，如同一个宇宙“吞噬之口”。1915年，爱因斯坦提出广义相对论，之后，德国物理学家卡尔·史瓦西推导出爱因斯坦场方程式的精确解，预示了黑洞的存在。

按照刘继峰的说法，黑洞最大的特点之一就是“密度出奇地大”。有多大？把10倍于太阳质量的恒星，压缩到直径为北京六环大小的球体中，这样的密度就相当于黑洞的密度。也因此，黑洞具有超强的吸引力，任何试图从它身边“逃离”的物质都以失败告终，就连速度最快的光也不例外。

看不见的黑洞 怎么被发现

刘继峰告诉记者，这些黑洞本身不发光，天文学家要想在茫茫宇宙中寻找到它们，并不容易。

他打了一个比方：黑洞虽然不发光，但当它与一颗正常恒星组成一个双星系统时，就会露出“狰狞”面目，以强大的“吸星大法”把恒星伴星上的气体物质吸过来，形成吸积盘，发出明亮的X射线，这些X射线就如同这些物质被黑洞吞噬前的“回光返照”。就是这一“照”，成为天文学家追寻黑洞踪迹强有力的线索。

请参考绝世武功“吸星大法”（引起不适 概不负责）

2015年，天文学家首次探测到的引力波，为黑洞的存在提供了更为具体的证据；2019年，天文学家历时10年利用四大洲八个观测点捕获了黑洞的视觉证据——首张黑洞“芳容”，让这个曾经“看不见摸不着”的天体有了相貌。

人类史上首张黑洞照片

2016年年初，中科院国家天文台研究员、郭守敬望远镜科学巡天部主任张昊彤和中科院院士韩占文提出利用郭守敬望远镜观测双星光谱、开展双星系统的研究计划，并选择3000多个天体准备进行700多天的光谱监测。

郭守敬望远镜

这其中，一颗“走路拉风”的B型星，引起了研究人员的关注：这颗蓝色恒星总是围绕一个“看不见的天体”做周期性运动。不同寻常的光谱特征表明，那个“看不见的天体”，极有可能是一个黑洞。

此前，银河系中几乎所有的恒星级黑洞，都是通过黑洞吸积伴星气体所发出的X射线来识别的。过去的50年里，科学家用该种方法发现了约20个黑洞，质量均在3到20倍太阳质量之间。

LB-1和引力波并合事件、X射线方法发现的黑洞的质量分布

中国研究团队随即进行“确认”：为了搞清楚这颗特殊恒星背后的真相，他们通过西班牙10.4米口径加纳利大望远镜的21次观测，以及美国10米口径凯克望远镜的7次高分辨率观测，确认了这个双星系统的光谱性质：B型星约为8倍太阳质量，距离地球1.4万光年，而那个“看不见的天体”——质量约为太阳的70倍。

据中科院国家天文台高级工程师白仲瑞介绍，为了纪念郭守敬望远镜在发现这个巨大恒星级黑洞上作出的贡献，天文学家给这个包含黑洞的双星系统命名为LB-1。

与其他已知的恒星级黑洞不同，LB-1从未在任何X射线观测中被探测到，这个黑洞对其伴星吸积非常微弱，是一个“平静温和”的恒星级黑洞“冠军”。

黑洞之王 踏入颠覆认知的理论禁区

根据黑洞质量的不同，天文学家将黑洞大致分为100倍太阳质量以下的恒星级黑洞，100-10万倍太阳质量的中等质量黑洞，以及10万倍太阳质量以上的超大质量黑洞。

不过，当前主流的恒星演化模型预言，在太阳金属丰度下，只能形成最大为25倍太阳质量的黑洞。如今，中国发现的这个70倍太阳质量的超级黑洞，已经进入该理论的禁区，颠覆了人们对恒星级黑洞形成的认知。

美国激光干涉引力波天文台（LIGO）台长大卫·雷茨对中国这一成果评论道，“这一非凡的成果，将迫使天文学家‘改写’恒星级质量黑洞的形成模型，推动黑洞天体物理研究的复兴”。

奇特物理推论 还有“白洞”

注意！此”白洞“不是火箭队的中二台词

黑洞、白洞及虫洞都是广义相对论的推演产物。黑洞是宇宙中的收缩区域，是吞食实物和光的“陷阱”；白洞却是宇宙中的膨胀区域，各类高能物质及光线从这个源泉涌向宇宙。

白洞模型

虫洞模型

建立黑洞和白洞的连通结构——虫洞，通过这样的超空间可以迅捷地从宇宙的这边跳到那边。

时空旅行讨论

通过虫洞，人类也许可以乘坐太空船在太空进行超空间飞行。

小编一脸懵

天体物理太玄幻......

还是回归生活吧

小心! 前方吸力大！

“黑洞” 吸金大法

话说双十二又要来了

某猫

某宝

某狮子

再见 黑洞

小编口袋里是真空

综合新华社、中国青年报、百度图文。

编辑综合：李莎宁