黑洞是宇宙中最神秘的天体,对于黑洞的形成物理机制,科学界仍然存在很多争论。通常来说,超新星爆炸后形成的恒星质量黑洞的上限约为太阳质量的45至55倍,但最近天文学家却发现了一个质量相当于68颗太阳的黑洞。它的质量如此之大,根据现有恒星演化模型根本“不应该存在”!

作为大质量恒星坍缩的产物,黑洞在宇宙中普遍存在,科学家估计仅银河系就有多达1亿个黑洞。发现这些奇特的天体并非易事,只有当黑洞吞噬伴星气体发出强大的X射线辐射时,才有可能暴露自己的踪迹,但银河系绝大多数黑洞隐藏极深,到目前为止,天文学家仅找到20多个恒星质量黑洞。

借助郭守敬望远镜(大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜,LAMOST),中国科学院国家天文台刘继峰教授领导的研究团队在距离地球15,000光年远的双子座方向观测到一颗B型恒星的周期性摆动,表明它正在围绕一个看不见的天体旋转。研究显示恒星的质量大约是太阳的8倍,轨道周期为78.9天。根据恒星释放的气体运行速度计算,这个天体是一个质量相当于68颗太阳的“怪兽”级黑洞。它和恒星的距离仅有2.25亿公里,和火星与太阳的距离差不多。

刘教授表示,该发现令人振奋,根据模型推算,走到生命末期的大质量恒星将在猛烈的超新星爆发中损失大部分质量,根本不应该留下如此巨大的残骸,但这个代号为LB-1的黑洞质量足足是理论预测的两倍大,现有恒星演化理论正在面临严峻挑战。

加州理工学院物理学家David Reitze承认,目前天文学家刚刚开始掌握黑洞的形成物理机制。由于对不稳定超新星无法形成黑洞,LB-1很可能属于一种全新类型的黑洞。

该研究发表于11月28日的《自然》期刊。

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