70倍太阳质量！郭守敬望远镜发现迄今最大恒星级黑洞
2019-11-28 10:57:17新京报 记者：张璐
这颗70倍太阳质量的黑洞远超理论预言的质量上限，颠覆了人们对恒星级黑洞形成的认知。
新京报快讯（记者 张璐）11月28日，记者从中科院国家天文台获悉，中国天文学家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（LAMOST），发现了一颗迄今为止质量最大的恒星级黑洞，并提供了一种利用LAMOST巡天优势寻找黑洞的新方法。
北京时间2019年11月28日凌晨，国际科学期刊《自然》发布了中国科学院国家天文台刘继峰、张昊彤研究团队的这项重大发现。这颗70倍太阳质量的黑洞远超理论预言的质量上限，颠覆了人们对恒星级黑洞形成的认知，有望推动恒星演化和黑洞形成理论的革新。
LB-1的艺术想象图（喻京川 绘）。国家天文台供图
首次发现70倍太阳质量恒星级黑洞
黑洞是一种本身不发光的神秘天体。任何物质，包括光也无法从它身边逃离。根据质量的不同，黑洞一般分为恒星级黑洞、中等质量黑洞和超大质量黑洞。这其中，恒星级黑洞是由大质量恒星死亡形成的，是宇宙中广泛存在的“居民”。
理论预言银河系中有上亿颗恒星级黑洞，但迄今为止，天文学家仅在银河系发现了约20颗恒星级黑洞——而且都是通过黑洞吸积伴星气体所发出的X射线来识别的、质量均小于20倍太阳质量的黑洞。
找到新的方法，发现数量巨大、没有X射线辐射的黑洞，成了天文学界近年来研究的热点和难点。
2016年秋季开始，国家天文台领导的研究团队利用LAMOST开展双星课题研究，历时两年监测了一个小天区内3000多颗恒星。结果发现，在一个X射线辐射宁静的双星系统（LB-1）中，一颗8倍太阳质量的蓝色恒星，围绕一个“看不见的天体”做着周期性运动。不同寻常的光谱特征表明，那个“看不见的天体”极有可能是一颗黑洞。
研究人员随即进行了“确认”：他们通过西班牙10.4米口径加纳利大望远镜和美国10米口径凯克望远镜，进一步确认了LB-1的光谱性质，计算出该黑洞的质量大约是太阳的70倍。
值得一提的是，在两年之久的监测时间里，LAMOST共为这项研究做了26次观测，累积曝光时间约40个小时。刘继峰表示，如果利用一架普通四米口径望远镜来寻找这样一颗黑洞，同样的几率下，则需要40年的时间——这充分体现出LAMOST超高的观测效率。
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。国家天文台供图
有望开创批量发现黑洞新纪元
目前恒星演化理论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。这颗新发现黑洞的质量已经进入了现有恒星演化理论的“禁区”。
美国激光干涉引力波天文台（LIGO）从2015年起，通过探测引力波的方法发现了数十倍太阳质量的黑洞；2017年，雷纳·韦斯、基普·索恩和巴里·巴里什因在LIGO的建造和引力波探测方面的贡献被授予诺贝尔物理学奖。
LIGO台长大卫·雷茨评论，“在银河系内发现70倍太阳质量的黑洞，将迫使天文学家改写恒星级黑洞的形成模型。这一非凡的成果，将与过去四年里美国激光干涉引力波天文台（LIGO）及欧洲室女座引力波天文台（Virgo）探测到的双黑洞并合事件一起，推动黑洞天体物理研究的复兴”。
接下来，利用LAMOST极高的观测效率，天文学家有望发现一大批“深藏不露”的黑洞，开创批量发现黑洞的新纪元。
这项工作是基于LAMOST（中国兴隆）、加纳利大望远镜（西班牙加纳利群岛）、凯克望远镜（美国夏威夷）和钱德拉X射线天文台（美国）的观测数据完成的。本研究共包括55位作者，来自中国、美国、西班牙、澳大利亚、意大利、波兰和荷兰7个国家28家单位。
新京报记者 张璐
编辑 白爽 校对 刘军
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凡是较有成就的科学工作者;毫无例外地都是利用时间的能手;也都是决心在大量时间中投入大量劳动的人。
我首先要求诸君信任科学;相信理性;信任自己;并相信自己。
科学书籍让人免于愚昧;而文艺作品则使人摆脱粗鄙;对真正的教育和对人们的幸福来说;二者同样的有益和必要。
科学的进步取决于科学家的劳动和他们的发明的价值。
在科学上进步而道义上落后的人;不是前进;而是后退。
独立思考能力;对于从事科学研究或其他任何工作;都是十分必要的。在历史上;任何科学上的重大发明创造;都是由于发明者充分发挥了这种独创精神。
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在新的科学宫里;胜利属于新型的勇敢的人;他们有大胆的科学幻想;心里燃烧着探求新事物的热情。
科学也需要创造;需要幻想;有幻想才能打破传统的束缚;才能发展科学。
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科学要求一切人不是别有用心而心甘情愿地献出一切;以便领受冷静的知识的沉甸甸的十字勋章这个奖赏。
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任何人都承认实验是科学之母;这是确定不移的真理;谁也不会否认。
科学家必须在庞杂的经验事实中抓住某些可用精密公式来表示的普遍特征;由此探求自然界的普遍原理。
真正的科学不知道同情;也不知道厌恶;它的惟一目的就是真理。
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我要把人生变成科学的梦;然后再把梦变成现实。
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智慧不属于恶毒的心灵;没有良心的科学只是灵魂的毁灭。
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科学还不只在智慧训练上是最好的;在首选训练上也是一样。
青年的敏感和独创精神;一经与成熟科学家丰富的知识和经验相结合;就能相得益彰。
感谢科学;它不仅使生活充满快乐与欢欣;并且给生活以支柱和自尊心。
科学既是人类智慧的最高成果;又是最有希望的物质福利的源泉。
科学家一旦做出成绩;就应该忘记自己所做的事情;而经常去考虑他应该做的事情。
天生的能力必须借助于系统的知识。直觉能做的事很多;但是做不了一切。只有天才和科学结了婚才能得最好的结果。
科学的惟一目的是减轻人类生存的苦难;科学家应为大多数人着想。
科学要求一切人不是别有用心而心甘情愿地献出一切;以便领受冷静的知识的沉甸甸的十字勋章这个奖赏。
任何时候;我也不会满足;越是多读书;就越是深刻地感到不满足;越感到自己知识贫乏。科学是奥妙无穷的。
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科学既是人类智慧的最高成果;又是最有希望的物质福利的源泉。
学科学是一口气也松不得的；科学的成就就是毅力加耐性。
科学是没有国界的;因为她是属于全人类的财富;是照亮世界的火把;但学者是属于祖国的。
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我首先要求诸君信任科学;相信理性;信任自己;并相信自己。
独立思考能力;对于从事科学研究或其他任何工作;都是十分必要的。在历史上;任何科学上的重大发明创造;都是由于发明者充分发挥了这种独创精神。
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科学的进步取决于科学家的劳动和他们的发明的价值。
我之所以能在科学上成功;最重要的一点就是对科学的热爱;坚持长期探索。
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在科学工作中;不愿意越过事实前进一步的人;很少能理解事实。
真正的科学不知道同情;也不知道厌恶;它的惟一目的就是真理。
法律的生命在于其实施。因而迫切需要对怎样使大量立法和司法解释有效而进行认真的科学研究。
独立思考能力;对于从事科学研究或其他任何工作;都是十分必要的。在历史上;任何科学上的重大发明创造;都是由于发明者充分发挥了这种独创精神。
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科学的惟一目的是减轻人类生存的苦难;科学家应为大多数人着想。
人类看不见的世界;并不是空想的幻影;而是被科学的光辉照射的实际存在。尊贵的是科学的力量。
再没有别的任何艺术或科学;比战争艺术或战争科学更困难的了。
法律的生命在于其实施。因而迫切需要对怎样使大量立法和司法解释有效而进行认真的科学研究。
任何时候;我也不会满足;越是多读书;就越是深刻地感到不满足;越感到自己知识贫乏。科学是奥妙无穷的。
如果学习只在于模仿;那么我们就不会有科学;也不会有技术。
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科学是人类的共同财富;而真正的科学家的任务就是丰富这个令人类都能受益的知识宝库。
在科学工作中;不愿意越过事实前进一步的人;很少能理解事实。
法律的生命在于其实施。因而迫切需要对怎样使大量立法和司法解释有效而进行认真的科学研究。
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科学还不只在智慧训练上是最好的;在首选训练上也是一样。
在科学上没有平坦的大道;只有不畏劳苦沿着陡峭山路攀登的人;才有希望达到光辉的顶点。
无论鸟的翅膀是多么完美;如果不凭借着空气;它是永远不会飞翔高空的。事实就是科学家的空气。
热爱实践而又不讲求科学的人;就好象一个水手进了一只没有舵或罗盘的船;他从来不肯定他往哪里走。
科学也需要创造;需要幻想;有幻想才能打破传统的束缚;才能发展科学。
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无数事实说明;只有把全副身心投入进去;专心致志;精益求精;不畏劳苦;百折不回;才有可能攀登科学高峰。
科学成就是由一点一滴积累起来的;惟有长期的积聚才能由点滴汇成大海。
科学既是人类智慧的最高成果;又是最有希望的物质福利的源泉。
无论鸟的翅膀是多么完美;如果不凭借着空气;它是永远不会飞翔高空的。事实就是科学家的空气。
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科学是老老实实的东西;它要靠许许多多人民的劳动和智慧积累起来。
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科学要求一切人不是别有用心而心甘情愿地献出一切;以便领受冷静的知识的沉甸甸的十字勋章这个奖赏。
人类看不见的世界;并不是空想的幻影;而是被科学的光辉照射的实际存在。尊贵的是科学的力量。
科学要求一切人不是别有用心而心甘情愿地献出一切;以便领受冷静的知识的沉甸甸的十字勋章这个奖赏。
无论鸟的翅膀是多么完美;如果不凭借着空气;它是永远不会飞翔高空的。事实就是科学家的空气。
科学成就是由一点一滴积累起来的;惟有长期的积聚才能由点滴汇成大海。
在科学思维中常常伴着诗的因素;真正的科学和真正的音乐要求同样的想象过程。
在新的科学宫里;胜利属于新型的勇敢的人;他们有大胆的科学幻想;心里燃烧着探求新事物的热情。
真正的科学不知道同情;也不知道厌恶;它的惟一目的就是真理。
科学还不只在智慧训练上是最好的;在首选训练上也是一样。
独立思考能力;对于从事科学研究或其他任何工作;都是十分必要的。在历史上;任何科学上的重大发明创造;都是由于发明者充分发挥了这种独创精神。
如果学习只在于模仿;那么我们就不会有科学;也不会有技术。
在科学工作中;不愿意越过事实前进一步的人;很少能理解事实。
科学不会舍弃真诚爱它的人们—-季米里亚捷夫
科学属于现代的世界。
知识不存在的地方
就能相得益彰。——贝弗里奇
科学不会舍弃真诚爱它的人们—-季米里亚捷夫
又是最有希望的物质福利的源泉。——贝尔纳
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