江南中国科学家发现最大恒星级黑洞遭质疑，《自然》两文展开辩论—新闻—科学网
时间：2024-01-15 14:24:20 已阅读:77次
北京时间4月30日凌晨，世界顶尖学术期刊《天然》上揭晓的两篇文章上演隔空对于话。辩说标题问题是：中国科学院国度天文台刘继峰团队去年公布发明的最年夜恒星级黑洞品质到达70倍太阳品质，结论是否准确？
这两篇文章，一篇来自比利时鲁汶年夜学物理以及天文系副传授乌格斯 萨那（Hugues Sana），题为《关在LB-1体系中70倍太阳品质黑洞的特性》；另外一篇来自刘继峰团队，题为《答复关在LB-1体系中70倍太阳品质黑洞的特性》。 实在于这以前，已经有几个国际团队提出质疑，以为刘继峰团队下结论使用的要害条件有误，LB-1黑洞的品质远没有这么年夜，以至底子不是黑洞，而是一颗中子星或者恒星。 刘继峰团队于答复文章中认可，现实环境比原先思量的繁杂，但新加进来的要素有余以推翻条件假定。今朝，他们正从一个厥后发明的简便角度切入从头阐发，开端成果与以前一致，可到达65倍太阳品质，依然是史上最年夜的恒星级黑洞。 他们也期待欧洲空间局的盖亚千里镜能给这场学术争辩提供决议性的数据。 于相识两边的不雅点以前，咱们没关系先回到会商的出发点：一颗被评价为 不成能存于 的黑洞。 不成能 的黑洞 2019年11月28日，《天然》发布国度天文台刘继峰、张昊彤研究团队的一项庞大发明。该团队依托郭守敬千里镜（LAMOST），于LB-1体系中发明一颗约莫70倍太阳品质的黑洞。 很多媒体报导时使用了 不成能 （impossible）来形容。刘继峰本人于最最先发明它时也暗示 不敢信赖 ，感觉如许的黑洞于星河系中 不该该 存于。LB-1的艺术想象图 (喻京川绘)。 实在，有一类位在星系中央的超年夜品质黑洞，门坎就是几百万倍太阳品质。为何LB-1黑洞才70倍太阳品质就不成能了？ 本来，研究团队判定LB-1黑洞属在 恒星级黑洞 ，是天体物理中最小的一类黑洞，品质凡是于3倍至几百倍太阳之间，由恒星爆炸而造成。 正常而言，恒星中含有的金属品貌 越多，向外 刮 物资的星风就越强烈，年夜量品质提早流掉。依此推论，年夜品质的恒星级黑洞只能造成在低金属品貌的情况中。以咱们星河系的化学身分来看，不会呈现跨越30倍的恒星级黑洞。 此前，天文学家们于星河系中找到的恒星级黑洞，确凿都于20倍太阳品质如下。 然而，此次发明的LB-1金属品貌与太阳类似（1.2倍），品质却靠近太阳的70倍，显然是年夜年夜 超纲 了，间接应战到现有的恒星演化理论。 正因云云，美国激光干预干与引力波天文台（LIGO）台长年夜卫 雷茨（David Reitze）其时给出了很高的评价： 这一特殊的结果，将与已往四年里LIGO及Virgo探测到的双黑洞并合事务一路，鞭策黑洞天体物理研究的中兴。 两个要害条件 刘继峰团队是怎样找到LB-1的？ 他们的东西是位在兴隆不雅测站的郭守敬千里镜（LAMOST），重点监测开普勒千里镜扫描过的一个天区，追踪此中的双星体系。 他们立异性地使用了 径向速率法 来寻觅静默的黑洞。当天体接近或者阔别不雅测标的目的，它的光谱会发生有纪律的蓝移（频次变高）或者红移（频次变低），就像救护车加快驶近时鸣笛腔调变高，加快阔别时腔调又变低。 他们偶尔发明有一颗光谱为B型的恒星很惹眼，恒星的特性接收线随时间摆动，但同时又有一条近乎静止，且以及B型星反相位运转的氢发射线。 这申明，它于绕着一个看不见的工具动弹，并且阿谁天体品质很年夜，二者差异迥异，致使恒星倏地扭转，而看不见的家伙动弹幅度很小。 按照刘继峰团队的计较，B型星品质约为8倍太阳，按比例计较，看不见的天体品质高达70倍太阳品质，只能是黑洞了。 从以上推演历程，咱们发明要患上出 70倍太阳品质 这个重磅结论，有两个要害条件： 一、阿谁 看不见的家伙 的氢发射线只是险些静止，并不是真的静止不动。它需要以很是稍微的幅度摆布摆动，于图象上造成近似在酒瓶的外形。否则的话，按摆动比例计较它的品质会凌驾天涯，难以注释。 二、看患上见的B型星的品质真的有8倍太阳。按比例计较，B型星品质越年夜， 看不见的家伙 品质也就越年夜。 氢发射线真的稍微摆动了吗？ 只管于论文揭晓之时，地球上开始进的光学望远精，包孕位在夏威夷的10米凯克千里镜以及位在西班牙的10.4米GTC千里镜也都跟进确认过，但今后，国际上质疑的声音依然不停。 去年12月9日，美国加州年夜学伯克利分校研究生埃尔 巴德里（El-Badry）于预印本消息网上传一篇未经偕行评断的文章，以为那条氢发射线的稍微摆动是由B型星周围年夜气接收酿成的，实在是彻底静止的。这条氢发射线的来历是以不成能是一个黑洞。 1月10日，德国-纽伦堡年夜学以及波茨坦年夜学的天文学家团队则于《天文学与天体物理学》上发文称，这个天体可能底子不是黑洞，而是年夜品质中子星，以至平凡恒星。 他们的破论点重要于条件2上。一些化学元素迹象注解，看患上见的B型星可能已经经被剥离外壳，品质只剩下了1.1倍太阳品质。以此计较，看不见的家伙只要2-3倍太阳品质。 此次，比利时鲁汶年夜学萨那团队的评论文章以 续议事变 的情势揭晓。他们的重要不雅点与巴����APP德里相似，即氢发射线的稍微摆动是由B型星的接收部酿成的。 他们以为，从今朝数据来看，B型星的品质下限为4倍太阳品质，假如是两颗4倍太阳品质的恒星造成双星体系，且转速够快的话，那另外一个恒星可能会探测不到。 答复：最新不雅测以及阐发依然到达65倍太阳品质 续议事变 是《天然》于2018年末上线的板块，假如对于此前《天然》揭晓过的论文呈现出格有趣、实时的偕行评论或者阐释，便可以 续议事变 的情势登载。与此同时，被评论原文的作者得到一次答复时机。假如编纂部以为该回应 设置装备摆设性地推进了会商 ，就会将答复文章与 续议事变 文章同期揭晓。 于答复文章中，刘继峰团队联合最新的光谱不雅测数据以及阐发，再次确认了要害条件依然建立。B型星的品质最可能于5倍至8倍太阳品质之间，相对于应的黑洞品质为23至65倍太阳品质。 针对于氢发射线稍微摆动问题，他们以为，虽然B型星接收确凿能挪动氢发射线，但没法患上出氢发射线静止的结论。 事实上，氢发射线还遭到其他多种要素的影响，此中B型星辐射以及星风就会形成一种 对于冲 B型星接收的作用。 此外，不管是氢发射线的外形照旧宽度，都不比是孕育发生在双星体系的周围情况。 只管云云，作者团队承认氢发射线问题要比原先假想的繁杂。他们发明，用帕邢发射线能更简朴、更清楚地丈量 看不见的天体 的轨道运动。 刘继峰等先容道，相干论文已经经于筹办中，该研究开端结论是帕邢发射线的峰值点断根地显示相对于在B型星的反相位轨道运动，再次注解是由另外一个看不见的天体发出的，而不是双星体系的周围情况孕育发生的。 开端计较获得，看患上见与看不见天体的品质比例于4.6 8.1之间，与氢发射线测出的成果一致。 刘继峰团队的文章同时对于德国团队提出的 剥除了外壳 恒星问题作出了回应。他们以为，这类预测今朝尚无不雅测撑持，且 剥除了外壳 恒星的寿命很短，刚好就被撞上的可能性很低。 文章末了提到，这场学术辩说终极的裁判多是盖亚千里镜。联合该千里镜数据以及开普勒第三定律，就能算出看患上见以及看不见天体的品质总以及。 出格声明：本文转载仅仅是出在流传信息的需要，其实不象征着代表本消息网不雅点或者证明其内容的真实性；如其他媒体、消息网或者小我私家从本消息网转载使用，须保留本消息网注明的 来历 ，并自大版权等法令义务；作者假如不但愿被转载或者者接洽转载稿费等事宜，请与咱们联系。/江南