恒星级黑洞的搜寻与研究进展

迄今为止,银河系内发现的约20颗恒星级黑洞都是通过黑洞吸积伴星物质所发出的X射线来识别.若黑洞的X射线辐射低于望远镜探测极限,人们仍可以通过监测伴星的视向运动来发现黑洞.我们利用LAMOST望远镜对银河系的一颗B型恒星进行速度测量,发现它在围绕一颗不可见天体——大质量恒星级黑洞做周期性运动.这是国际上利用视向速度监测发现黑洞的一次成功实践.尽管引力波探测实验已经发现相似质量的恒星级黑洞,但在富金属环境中形成如此大质量的黑洞对目前的恒星演化理论形成了巨大的挑战.本文介绍了恒星级黑洞的几种探测方法,并对近些年国内外搜寻黑洞所做的努力进行了回顾,最后对未来利用视向速度监测方法和天体测量方法寻找黑洞进行了展望.     

银河系中心的黑洞群

<正>科学家们预测在银河系中心存在数以万计的黑洞,这些黑洞的存在可能会对天体物理学产生深远的影响……长期以来,天文学家预测在银河系的中心潜藏着一群黑洞。如今,他们第一次发现了这些黑洞。科学家们了解到,在星系中心有一个质量超大的黑洞,它比太阳大数百万倍,周围簇拥着质量不等的较小黑洞。在巨大引力的作用下,普通恒星及其塌缩后产生的残骸——中子星和白矮星等     

大质量恒星的死亡和超新星爆发

超新星是某些类型的恒星演化到末期发生的一种源自星体核心的整体灾难性爆发现象。一颗单独的恒星的命运归根结底是由它诞生时的质量和化学成分决定的。大质量单星走向死亡的历程,以其初始质量的不同,有若干不同的路径。随着更多的超新星前身星得到确切证认,对大质量恒星演化理论的改进和完善将会获得有力的推动。     

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<正>银河系超级黑洞被发现我国科学家刘继峰、张昊彤研究团队公布了一项天文发现,他们通过自主研制的郭守敬望远镜在银河系内发现了一个质量超过太阳70倍的黑洞,这个人类已知质量最大的恒星级黑洞的发现,将为人类了解恒星衰变为黑洞的历程提供数据支持。研究团队观测到,在双星系统(LB-1)中,一颗蓝色恒星围绕着一片黑暗区域进行快速的周期性运动,光谱特征分析出来的结果表明,这片黑暗区域可能隐藏着一个黑洞。之后,研究团队又通过西班牙10.4米加纳利大望远镜和美国10米凯克望远镜进一步确认了这个黑洞的存在。     

恒星再胖也有限度

一项新的研究结果显示,恒星的体积最大也不会超过太阳的150倍。在这项研究中,天文学家将哈勃太空望远镜对准银河系中恒星密度最大的区域——圆拱星团,以便获得最好的观测样本。科学家原本期望能在那里发现质量为太阳的500倍至1000倍的超级大恒星,然而,尽管他们分析了那里的上千颗恒星,却没有发现有一颗恒星的质量超过了太阳的130倍。据估算,尽管两颗超大恒星的碰撞可以产生一颗质     

太阳的伴星

麻省理工学院的E. R. 哈里逊最近宣称,太阳可能有着至今尚未发现的伴星。这个伴星可能是在太阳周围轨道上运转的白矮星或红矮星;根据情况看来,中子星或黑洞的可能性也是有的。宇宙中已知有很多“双星”,两颗恒星相互环绕着旋转,其中较明亮的是主星,较暗的称为伴星。啥里逊的推论是根据对5个脉冲星的分析得出的。脉冲星一般的电磁波     

罕见的双星

天文学家习惯于走极端,但以前从没有人发现过这种现象:两颗超密恒星相距只有80,000哩,约束在同一个引力场内,一个统另一个转一周只需11 1/2分钟,温度达5千万华氏度,发着X射线。西德达木土塔欧洲太空研究所EXOSAT天文台的尼科拉斯·怀特说,“我们发现了这样一个恒星系统,假设你能把它放在地球和月亮之间,它发出的光会比太阳强10万倍”。这种光主要是看不见的X射线,而不是可见光。这种X射线每11 1/2分钟增强一次,就象时钟一样准。就是这种强大的X射线,才使得EXOSAT,一颗欧洲X射线探测卫星,发现了这一双星。这一双星用普通望远镜看不到。它们藏在许多远离地球两万光年的球状星群之中。这两颗新星周围是比它们更亮的星群。据怀特和他的同事们说,这奇怪的双星中的一个是中子星——一颗巨大恒星燃烧完后剩下的残骸。这颗星在其自身引力的作用下分解,而后爆炸,于是就剩下这一旋转的、结构极密的中子球。这颗星的直径只有十哩左右,而其质量却比太阳还要重,其密度之大,每立方时在地球上就有一千亿吨,这些听起来似乎难以令人相信。它的伴星是一颗白色矮星,一颗正在熄灭的恒星。原来这颗星的体积和质量都和太阳相当,现在其燃料已耗完,于是体积就缩小到三个地球那么大。但这颗矮星仍象一堆余烬一样,慢慢地散发着自己的余热。另外,尽管它远远没有中子星压缩的那样紧,但其密度仍要比太阳的密度大千万倍。     

自成一类的巨型恒星

天文学家们确定了银河系中最大恒星的质量.据估计,这个庞然大物约为太阳质量的116倍,使星系中多数其他恒星相形见绌.事实上,第二大恒星约为太阳质量的89倍,和那颗创纪录的恒星是互相吸引在一起的姊妹星.     

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天文学家观测到大质量黑洞撕裂恒星日前,天文学家目睹了一个大质量黑洞吞没并撕裂一颗恒星的过程。科学家们接收到了这颗遭遇厄运的恒星在生命最后一刻发出的强烈辐射,这些电磁波穿越了38亿光年的广袤空间,抵达地球。美国宇航局的"雨燕"(Swift)卫星在天龙座方向接收到一次剧烈的伽马射线爆发事件。起初,分析人员认为这可能是由于恒星塌缩引发的一次普通伽马射线爆发事件,但是进一步的数据分析显示事情似乎没有那么简单。     

银河系中移动最快的恒星

正越靠近银河系中心,天体的分布越密集,因此,围绕银河系中心的超大质量黑洞(简称"银心黑洞")运行的恒星很难被观测到。但在超大口径天文望远镜的帮助下,科学家还是在银心黑洞附近发现了5颗新恒星,其中名为"S4714"的恒星的运行轨道最靠近银心黑洞——两者的最短直线距离只有12.6天文单位(1天文单位为太阳到地球的平均距离,     

探测太阳系外行星信息三则

1.富金属恒星具有行星的几率较大 迄今已发现的太阳系外100多颗行星中,大部分是由有美国加州大学伯克利分校的天文学家Debra Fischer参加的小组发现的。他们搜索了距太阳不太远的754颗恒星后得出下列结论:具有与太阳相同的铁和其他金属含量的恒星有行星绕行的几率为8％,金属含量为太阳3倍的恒星此几率将提高20％,而金属含量低于太阳1/3的29颗恒星均无恒星绕行。他们还发现:较年轻     

发现"超级地球"

科学家今年3月宣布,他们在距离地球9000光年以外的一个恒星-行星系统中发现了一颗"超级地球".这是一颗冰冷的岩石行星,质量是地球的13倍,在其所在的恒星-行星系统外围区域环绕母恒星运行.其母恒星是一颗红矮星,体积只有太阳的一半大.     

自成一类的巨型恒星

天文学家们确定了银河系中最大恒星的质量。据估计，这个庞然大物约为太阳质量的116倍，使星系中多数其他恒星相形见绌。事实上，第二大恒星约为太阳质量的89倍，和那颗创纪录的恒星是互相吸引在一起的姊妹星。     

天文学家观测到有史以来最强超新星爆发

<正>由北京大学研究员东苏勃领导的一个国际研究团队于2016年1月14日宣布,他们观测到人类历史上记载的迄今最强的超新星爆发,其爆发强度超过典型超新星的200倍,是上一个纪录保持者的2倍以上。超新星爆发是恒星走到生命终点时发生的剧烈爆发现象,而这颗名为ASASSN-151h超新星的最高亮度相当于5 700亿个太阳。如果这个数字还不能让您感到吃惊,那么想象一下,整个银河系千亿颗恒星的总亮度也不过是它亮度的二十分之一。"天上(看起来)最亮的恒星是天狼星,距离我们8.6光年,而这颗超     

磁星大爆发 点亮银河系

2004年12月27日,一次极为猛烈的伽玛射线爆发淹没了银河系中所有其他恒星的光辉。这次大爆发历时仅1/10秒,但释放的能量却比太阳在10万-20万年里释放出的能量还多。这次爆发源于一颗直径只有20千米的磁星——“SGR 1806-20”的爆炸。“SGR 1806-20”是目前已知的大约10颗磁星之一,磁星是拥有超强磁场的中子星(中子星是全部由中子构成的星球)。“SGR 1806-20”位于人马座,距离地球大约50000光年。科学家现在     

类地行星与河外星系

南门二是离太阳最近的恒星系统，南门二B是一颗比太阳稍冷的恒星。图中眉月状天体是一颗绕着南门二B星运行的行星。因此。它也是离太阳最近的系外行星。这颗行星的质量和地球相近．但与恒星的间距只有日地距离的百分之四．每3．2天绕行母星一圈。因此，这颗行星太靠近恒星，远在南门二B的宜居带之外。     

NASA发现地球的“表兄弟”——Kepler-452b

2015年7月24日美国国家航空航天局(NASA)宣布开普勒望远镜找到了一颗与地球大小接近、位于一颗和太阳极为相似的恒星周围的"可居住带"里的行星——Kepler-452b.它的轨道公转周期为385天,距离主星的距离大约为1.05 AU,接受到的辐射比地球多约10%.这颗行星的主星有效温度为5757 K,光谱型与太阳相同,半径是太阳的1.11倍,年龄比太阳更老,约为60亿年.二者可以说是目前为止发现的最接近"日-地"系统的系外行星系统.Kepler-452b的质量还无法精确测量,只能根据经验关系推测质量为地球的5倍左右,可能是一颗"超级地球".     

太空上演“牛郎织女”大悲剧

因为与一个黑洞的近距离相遇,一对双星中的一颗竟然将被“甩”出银河系。这颗恒星名为“SDSS、J090745.0 024507”,它也是第一颗被观察到的将被赶出银河系的恒星。目前,这颗恒星的运行速度高达每秒700千米,它也是迄今为止运行速度最快的恒星。正因为其运行速度足够快,这颗恒星才能够摆脱银河系的     

猎户座的混乱"三体世界"

3颗恒星的星系 太阳是一颗孤独的恒星,在它身旁的4光年之内都找不到其他的恒星,只有很多行星在同一个平面上运行.其实,太阳是宇宙中的一个特例,现在大家都知道宇宙中多数恒星都是成双成对出现的,被称为"双星".但也存在3颗恒星一起出现的现象,例如天文学家在猎户座就发现了一个距离我们1300光年的三星系统——"猎户座GW".     

FCC化学填充材料充填技术在高冒区中的应用

美国宇航局三大天文台近日观测到蟹状星云中的一颗中子星正在释放大量高能粒子,它的能量释放速率相当于太阳的10万倍。