1樓:皮格馬利翁
作為乙個天文愛好者,一直有個問題想不明白,黑洞的質量還可以理解,黑洞的體積是怎麼回事。他不是密度無限大嗎?是指的視界體積嗎?
2樓:772
儘管發現70倍恆星質量黑洞,但還是沒發現到百萬級直接質量的黑洞。中間的空缺沒有解決,超大質量黑洞成長的吸積成因理論還是存在重大缺陷。現在更多證據證明超大質量黑洞是本來就有的,是星雲直接坍縮形成的,不是通過恆星變的。
3樓:
Nature用19頁刊登了這個工作,正文後面附上了詳細的methodology,動搖現有恆星形成理論的工作...
最後,這次發現是真意外,但科學的進步就是乙個又乙個的意外呀!
(我認為這次意外的發現是意義重大的,但並不代表我認為望遠鏡就是成功的,歸根結底,不能指望總有意外不是...)
4樓:「已登出」
Lamost不僅發現了乙個黑洞,而且發現了一種挖隱藏黑洞的方法,未來可能發現很多個。遙想當年發現著名的天鵝座X-1黑洞之後接著發現了一系列同類X射線雙星、發現雙黑洞合併引力波事件之後接著發現了一系列同類事件。
如果LB-1系統是雙黑洞加上恆星伴星的三體系統,未來的天琴引力波衛星也許能觀測到雙黑洞平時(不是合併過程)發出的低頻引力波,值得期待。
而且在這種情況下,LB-1系統的前身星應該是大質量密近雙星加上一顆質量較小、距離較遠的伴星。這類恆星系統已經有先例了,例如銀河系附近小麥哲倫星系的HD5980,兩顆主星質量40~60太陽質量/30太陽質量。LB-1的兩顆主星壽命小於5百萬年、B型伴星壽命可以大於5000萬年,LB-1階段的壽命約為HD5980階段的10倍以上。
按照「一種天體處於某個階段的可觀測數量與壽命成正比」的規律,可以推論:銀河系附近(銀河系、SMC、LMC)存在10個以上類似LB-1的系統等待發現?
5樓:科普大世界
黑洞是一種神奇的天體,其引力大到連光都無法逃脫,因此其本身是不可見的,我們判斷黑洞的大小,只能通過它的質量判斷它的視界體積有多大,那麼黑洞一般有多大呢?這可是乙個不好解答的問題。
理論上認為黑洞幾乎可以有任何體積大小,物理學家們甚至認為歐洲電子對撞機有可能撞出基本粒子大小的黑洞,這樣的黑洞比電子還小,會通過霍金輻射在一瞬間消失。但是宇宙中也有著無比巨大的黑洞,天文學家們至今不知道黑洞的質量上限有多大。
11月28日,國際科學期刊《自然》發布了中國科學院(中科院)國家天文台劉繼峰、張昊彤研究團隊的一項重大發現,中國天文學家利用郭守敬望遠鏡(LAMOST)發現了一顆迄今為止質量最大的恆星級黑洞——LB-1(編號),高達太陽質量的70倍,是迄今為止科學家們發現的最大的恆星級黑洞,堪稱恆星級黑洞中的「小霸王」。
郭守敬天文望遠鏡↑
從2023年秋季開始,中國天文學家們通過郭守敬望遠鏡在乙個X射線輻射寧靜的雙星系統(LB-1)中,發現一顆8倍太陽質量的藍色恆星,圍繞乙個「看不見的天體」做著週期性運動,理論上講這顆「看不見的天體」應該就是黑洞,其獨特的光譜性質也預示著它是這種天體,之後研究人員們通過西班牙10.4公尺口徑迦納利大望遠鏡和美國10公尺口徑凱克望遠鏡,進一步確認了LB-1的光譜特性,並且從它的藍色伴星的相互運動軌跡中計算出該黑洞的質量大約是太陽的70倍。
LB-1的藝術想象圖(喻京川繪)↑
恆星級黑洞都是由大質量恆星主序星階段到晚期後發生內部坍縮而成的,有的還會發生超星星爆發,這樣的黑洞質量都不大,一般都在太陽的100倍質量以下,但是這樣的黑洞也可以通過合併或者吸收其他恆星等星體物質,形成質量更大的中等質量的黑洞,但這類黑洞的質量通常也在太陽的萬倍以下。
更大質量的黑洞是星系級黑洞,這類黑洞的大小目前還不知道上限,已知最大的黑洞是Ton618,質量高達太陽的660億倍,該黑洞的體積也十分巨大,視界直徑達2800多億公里,比我們的太陽系直徑還大很多。
星系級黑洞通常都形成於宇宙之初,當時的宇宙物質單位體積內非常富足,密度很高,在一些密度極高的區域中,直接就坍縮成了黑洞,這類黑洞的年齡幾乎和宇宙一樣長。
6樓:f117
7樓:
意味著我們能觀測到很大的黑洞了。
恕我放屁。
登月是多少年之前的事情了,人類對太陽系外所有的天文發現,意義基本上為0。
這些錢,用來發展對撞機更好。
8樓:科學探索獎
恭喜劉繼峰、張昊彤研究團隊!值得一提的是,就在前不久,劉繼峰老師獲得了「天文與地學」領域科學探索獎,獲獎理由為——
「肯定他在恆星質量黑洞的發現、測量方面的成績,支援他獲取更大黑洞樣本並對其統計性質進行探索。」
科學的起點或許只是一粒塵埃,但探索將創造乙個個傳奇。
期待他們不斷探索,發現宇宙更神秘的一面。
另附男神帥照一張~
9樓:
個人認為黑洞因為意外(外源引力擾動、星際氣體密度不均)直接吞併了乙個伴星(碰撞?也可能是外來流浪黑洞),因此氣體質量流失較少。
另外不是沒確定是黑洞嗎,乙個不可見星體,為何只能是黑洞?說不定是乙個戴森球或者是乙個暗物質星體。
國外的戴森球讓人想象力氾濫,遇到了中國的卻不去想象。水平大概接近領先了,估計過幾年就能達到第一梯隊,畢竟天眼什麼的各種建。還有望遠鏡效率高,天文成果應該能迅速累積。
10樓:微風吹動了我頭髮
我試著分析一下這篇文章的科學意義吧。
這次的黑洞,發現手段上和傳統的方法基本一致。我們觀測到了伴星的光譜和一條(應該)來自黑洞的譜線。伴星的光譜型別能夠確定伴星型別,從而獲知伴星質量;伴星和黑洞相互繞轉,使得兩顆星相對觀測者都產生了週期性的視向速度變化,視向速度會造成都卜勒頻移,通過測量兩顆星譜線的頻移可以獲知黑洞與伴星的速度比。
速度比即質量比的倒數,伴星質量之前已經確定,於是黑洞的質量就被推導出來了。
比較特別的是黑洞的質量。近70倍的太陽質量,這是遠遠超出現有的恆星級黑洞形成機制所給出的質量上限的,這就需要我們對這個超重怪物做出合理的解釋。
在大質量恆星的演化過程中,恆星物質的金屬豐度是乙個極其重要的因素。簡單地來說,金屬豐度越高巨星階段的星風就越強烈,恆星的物質損失就越劇烈。目前的模型中,恆星的質量最大可以超過百倍太陽質量,但是最終形成的黑洞質量卻一般只有十幾倍的太陽質量,最大的也不過20多倍太陽質量,這當中相當一部分質量差就是在恆星演化到巨星階段時被強烈的星風吹跑的。
最嚴重的情況下,恆星核心進行重元素的聚變時,產生的巨大能量會把由較輕元素組成的恆星外殼全部吹飛!當然,如果組成恆星的初始物質的金屬豐度非常低,比如在宇宙形成之初的階段,那麼星風損失就不會很大,最終的黑洞質量就可以很大。
於是乎,對於這個近70倍太陽質量的超重黑洞,我們就可以做出一些合理的猜測了。首先一種情況就是這個黑洞的前體恆星的金屬豐度很低,所以星風損失很小,使得它在形成黑洞時能夠保留很多質量。如果是這樣,那麼和它一同形成的伴星的組成物質也應有較小的金屬豐度。
另乙個故事版本就是這顆黑洞不是一步形成的,而是由較小質量的黑洞合併得到;我們所觀測到的伴星是黑洞後來「俘獲」的。如果是這樣,伴星的行為可能會給我們留下蛛絲馬跡。
當然,以上兩種猜測都是在已有的理論框架下做出的推斷,也有可能現有的恆星理論並不正確。但是鑑於恆星演化理論是天體物理中少有的較為完備的成體系的理論(天文學領域目前充斥著各種破碎的唯象的學說,是乙個不成熟的學科),我們還是期望盡量不要對它做大的改動。
科學家之前也有觀測到過類似質量的黑洞,不過那些都是未能找到電磁對應體的引力波事件。此次的黑洞,是我們第乙個觀測到的存在電磁對應體的大黑洞,這意味著我們有機會利用後續的觀測對它做充分的研究。通過解剖這個個例,科學家有望獲知數十倍太陽質量的黑洞的形成過程,從而使得之前所觀測到的一系列較大質量的黑洞的引力波事件做出解釋,補上從恆星形成的黑洞到較大質量的黑洞之間缺失的那塊拼圖。
11樓:卉卉0李卉
黑洞:嗨,小螞蟻們,刺激不刺激?其實你不了解浩瀚的我哦!
黑洞:你們說我會從紅巨星變成白矮星然後變成黑洞,hiahiahia,你們可能猜錯了哦!
黑洞:你們竟然說我長得像蜂窩煤,我不開心了哦!所以想讓你們知道我真實的樣子哦!
黑洞:好幾萬億年了,沒人來找我,好孤獨,好無聊,好沒勁哦!
黑洞:喂,來找我玩兒哦!
12樓:劉博洋
簡單講一下這次這篇。
LAMOST,也就是郭守敬望遠鏡,原來叫「大天區面積多目標光纖光譜天文望遠鏡」。
中國目前唯一的一架4-6公尺級光學天文望遠鏡,2023年出光。憑藉獨一無二的設計,能夠同時捕獲3000多個目標天體的光譜,是全世界獲取天體光譜效率最高的一台望遠鏡。
LAMOST在建成後有段時間因為一些設計缺陷、所在台址(河北興隆)不夠理想等問題,受到國內很多天文學家的詬病。不過近年來天文學家」就鍋下菜「,在LAMOST能力範圍內仍舊做出了很多重要成果。
很多雙星系統無法通過直接成像被分辨開,尤其是當其中一方非常暗淡、不能被拍到的話。
但是雙星互相繞轉時,二者相對於地球會週期性前後晃動,通過光譜觀測,監測這種前後晃動的都卜勒效應,就可以識別出雙星系統。
這是很常規的用來發現或證認雙星系統的方法,自然不會被LAMOST放過。
所以2023年,LAMOST接近完成為期5年的最基礎的巡天(也就是只記錄光譜,不看隨時間的變化)之後,開始用一部分觀測時間,對一些目標進行持續多次觀測,有意識去尋找那種因為雙星相互繞轉而產生的都卜勒效應。
而這個多次監測選擇的天區,是所謂的」K2「天區:也就是克卜勒望遠鏡在姿態控制裝置失靈之後,指向在天空中不斷漂移這個階段掃過的天區。克卜勒望遠鏡是一架測光精度非常高的空間望遠鏡,也是目前發現系外行星最多的望遠鏡,在它掃過的天區進行光譜巡天,是很自然的思路。
在這一波LAMOST視向速度監測中,發現了乙個很有意思的天體 LB-1:
乍看上去,它的光譜和 B3 到 A1 的恆星光譜模板非常像,所以這裡應該有一顆類似織女星的恆星。
但是跟正常恆星不一樣的是,它還有一條非常強的氫發射線 Hα ——
而且在連續監測中發現,恆星的特徵吸收線,比如右邊中間的這條氦線,隨時間左右飄搖;而那條詭異的氫的強發射線,卻幾乎靜止不動!
這說明,有乙個幾乎靜止不動的很大質量的天體,發出強烈的氫發射線,周圍有乙個大約8倍太陽質量的恆星在繞著它轉。
在後續用國際上兩台十公尺級大望遠鏡進行的後續觀測中,這兩個天體相互繞轉的細節被精確地確定下來:發射氫線的那個大質量中心天體的視向速度,最大只有6.4km/s;而繞著它轉的那個天體的視向速度,則可以達到52.
8km/s,相差8倍多。
而視向速度的比值就是雙星成員的質量比值,這樣算出來,那個發出強烈氫線的天體,質量高達68個太陽質量。
這只能是黑洞了。
這兩年產出恆星質量黑洞的最大「工廠」,無疑是雷射干涉引力波探測器組合,LIGO + Virgo。
上圖展示截止到2023年底的引力波事件中,雙黑洞合併前各自的質量及合併後的總質量。
雖然今年又有不少引力波事件,不過目前通過引力波方法找到的最大質量的黑洞,仍然是2023年的GW170729事件:最終合併得到的黑洞質量達到80個太陽質量。
——等一下,這怎麼比這次新聞發布的68個太陽質量還要大呢?那這次還能叫「迄今最大」嗎?
我覺得這要看怎麼定義「發現」。
引力波事件發現的黑洞,只能定位到一片非常廣闊的天區範圍內,因為雙黑洞並合沒有電磁波事件對應,你甚至根本不可能找到這個黑洞到底在哪——只聽到啾的一聲,就沒了,後面想再看看也看不著。
而LAMOST發現的這個LB-1,則是明明白白定位到了黑洞所在的具體位置,而且我們可以繼續對它進行研究——這樣才能對恆星演化理論、黑洞形成理論作出具體的限制,才有更大的科學意義。
所以這次發現的主要對標物件,是其他用引力波之外傳統天文觀測手段發現的銀河系內恆星質量黑洞:其中質量最大的,也只有16個太陽質量左右。
所以說這是「發現迄今最大的恆星級黑洞」,我覺得也沒問題。
如前所述,LAMOST算是第一次,中國天文學家有了在某些效能世界領先的天文觀測裝置。
用這樣的裝置,天文學家就可以不用整天琢磨怎麼用殲八偷襲F22,而是可以直接用效能碾壓過去。
但是我們不能指望一架J20去對抗西太所有美軍,我們也不能滿足於一台優秀的LAMOST。
在中國天文學家的武庫中,還應該有能高效進行全天大視場測光的4-6公尺級巡天望遠鏡,還應該有10公尺級通用光學望遠鏡,應該有30公尺級超大地基望遠鏡,應該有50公尺級大型公釐波望遠鏡、不輸ALMA的大型亞公釐波干涉陣、多架100公尺級全可動射電望遠鏡,應該有超越哈勃的大型空間望遠鏡和巡弋整個太陽系的無人探測器……
恩,祝祖國繁榮昌盛。鋼鐵洪流進行曲請來乙個。
如何看待中國天文學家用 LAMOST 發現迄今最大的恆星級黑洞?意味著中國天文觀測進入到哪乙個水平了?
天文學家的競爭激烈嗎?
鄒小端 看問題,我以為是問天文學家在研究上的競爭,結果大家都在答就業狀況。先說句就業,我看到的情況,不少國內天文博士跟我抱怨國外的博士後和教職很難找,抱怨機會太少 同時,國內和美國這邊也有相當數量的經費充足專案富餘的科學家也在抱怨,現在招個博士後什麼的,還蠻難的。真的,挺奇怪的現象。但是,我真正想回...
對於天文學家以及天文學愛好者這種總是接觸宇宙的人,世界觀和普通人的世界觀有什麼不同
仰望星空 有那麼一點不同吧,至少我有時候會現在地球以外的地方和角度審視自己和周圍的事物,然後讓自己活的有那麼一點像自己的樣子,不要一直呆在世俗的套子裡。因為這個世界如果沒有人的圈子,而且你不是存在宇地球上,而是在宇宙中,那我們的思想和觀念,生活一定會有所不同,所以,我有時會把自己抽出來,放到宇宙中,...
早期天文學家是如何觀測天體運動的?
鹽選推薦 人類抬頭望星空的時候,天體觀測從此進入人類的歷史裡。從最早的觀星術,到早期西方天文學家的望遠鏡,直到現在各種大型太空飛行器的誕生,天文學家用於觀測天體的工具在不斷提公升與豐富。接下來,我將以火星為例,介紹早期天文學家是如何觀測火星及其運動的,然後分享一些關於現代天文學家如何一步步發展出可探...