前不久,中國宣布發現的70倍太陽質量黑洞,或將被推翻!不是黑洞

博科園 發佈 2020-01-13T07:51:45+00:00

此前2019年11月28日,我們中國天文學家團隊在《自然》期刊上,宣布發現了一個質量為70倍太陽質量的黑洞,如果得到證實,將挑戰目前恆星演化的觀點。

​你還記得2019年11月下旬,中國天文學家宣布發現70倍太陽質量黑洞的重磅發現嗎?當大質量恆星以戲劇性的崩塌結束生命時,恆星黑洞就形成了。根據恆星演化理論,恆星黑洞的質量,通常是太陽的十倍左右。此前2019年11月28日,我們中國天文學家團隊在《自然》期刊上,宣布發現了一個質量為70倍太陽質量的黑洞,如果得到證實,將挑戰目前恆星演化的觀點。

這一發現立即引發了理論研究以及其他天體物理學家的額外觀測研究。來自埃爾朗根-紐倫堡大學和波茨坦大學的天文學家團隊對該天體進行了仔細觀察。發現,它可能根本不一定是黑洞,而可能是一顆大質量中子星,甚至可能是一顆「普通」恆星,其研究成果現已作為重點論文發表在著名期刊《天文學與天體物理學》上。這個假定的黑洞,是從一顆明亮伴星的運動中間接探測到,該伴星圍繞一個看不見的緻密天體運行了大約80天。

從新觀測中,一個比利時團隊顯示,最初測量結果被曲解了,事實上,黑洞的質量非常不確定。最重要的問題是:即觀測到的雙星系統是如何產生的,仍然沒有答案。一個關鍵方面是可見伴星LSV+2225的質量。這顆恆星的質量越大,黑洞的質量就必須越大,才能誘導觀測到的明亮恆星運動,後者被認為是一顆正常的恆星,質量是太陽的8倍。來自弗里德里希-亞歷山大-紐倫堡大學(FAU)和波茨坦大學(FAU)一組天文學家,仔細研究了凱克望遠鏡拍攝LS V+22 25的檔案光譜。

天文學家對研究恆星表面化學元素的豐度也特別感興趣。有趣的是,檢測到氦、碳、氮和氧的豐度,與年輕大質量恆星的標準組成相比存在偏差。觀測到的表面,顯示出氫核聚變產生的灰燼,這一過程只發生在年輕恆星的核心深處,預計不會在其表面被檢測到。這項研究的首席科學家、FAU天文研究所班伯格博士卡爾·雷米斯-天文台(Dr.Karl Remeis-Observatory)的成員安德烈亞斯·伊爾岡(Andreas Irrgang)表示:乍一看,光譜確實像是一顆年輕的大質量恆星光譜。

然而,有幾個屬性似乎相當可疑,這促使我們重新審視檔案數據。研究人員認為LSV+2 2 2 5過去一定與它的緻密伴星發生過相互作用。在這段傳質過程中,恆星的外層被移除,現在可以看到剝離的氦核,富含氫燃燒產生的灰燼,然而,剝離氦的恆星比正常恆星要輕得多。將結果與蓋亞太空望遠鏡測量相結合,確定了最有可能的恆星質量僅為太陽質量的1.1倍(不確定性為±0.5倍)。

所以緻密伴星的最小質量只有2-3倍太陽質量,這表明它可能根本不一定是黑洞,而可能是一顆大質量中子星,甚至是一顆「普通」恆星。恆星LS V+22 25因可能有一個巨大的黑洞伴星而聲名鵲起。然而,仔細觀察這顆恆星本身就會發現,它本身就是一個非常有趣的天體,因為雖然理論上已經預測到剝離氦的恆星具有中等質量,但到目前為止只發現了很少的恆星,所以它們也是理解雙星相互作用的關鍵對象。

博科園|研究/來自:埃爾朗根-紐倫堡大學

參考期刊《天文學與天體物理學》

DOI: 10.1051/0004-6361/201937343

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