我国科学家首次探测到中等质量黑洞吞噬恒星的“心跳”
创始人
2025-03-04 13:00:29
0

中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 方梦宇)近日,安徽师范大学物理与电子信息学院舒新文教授研究团队发现了中等质量黑洞吞噬恒星发出的X射线准周期振荡信号(类似于黑洞的“心跳”),这是天体物理学家首次发现该类现象,提供了宇宙中存在中等质量黑洞的关键证据。该研究成果2月28日发表于国际顶级期刊《自然·天文学》(Nature Astronomy),主要合作者包括中山大学、中国科学技术大学以及广州大学的科研人员。

据了解,黑洞是广义相对论预言的天体,具有独特的时空结构。目前已知的黑洞大致分为两大类:第一类是大质量恒星死亡后遗留的产物,质量在几倍到几十倍太阳质量之间,称作恒星级黑洞;另一类质量为太阳的百万倍以上,称为超大质量黑洞,一般位于星系的核心。人们喜欢把超大质量黑洞比作“超级怪兽”,而中等质量黑洞虽被理论预言为超大质量黑洞演化的“种子”,却因为难以精准探测,仍缺乏可靠的观测证据。

“宇宙中可能大部分的黑洞都处于冬眠状态。”舒新文教授笑着说,“理论上它们应该在那儿,可就是不露面。如何找到这些‘宇宙隐士’,是当今物理学和天文学最烧脑的难题之一。”幸运的是,当一颗“倒霉”的恒星游走到过于靠近黑洞的位置时,会被黑洞产生的强大潮汐引力撕裂瓦解,进而被黑洞吞噬,同时释放出短暂剧烈的电磁辐射(就像黑洞享受恒星大餐之后会打饱嗝儿一样),称为黑洞潮汐撕裂恒星事件。这类似于冬眠的动物偶尔也会出来觅个食,天文学家就可以通过侦探“觅食”过程的蛛丝马迹来捕获黑洞。

舒新文教授研究团队锁定一例特殊的中等质量黑洞潮汐瓦解恒星事件候选体,通过分析相关观测数据,在其X射线辐射中探测到频率约为0.012赫兹的准周期性振荡信号(“心跳”)。“这就像黑洞捕食恒星时会有心跳现象,其特定的心率为我们揭示了这颗中等质量黑洞的存在”,研究团队核心成员张文杰博士介绍时说。通过结合X射线能谱分析,研究人员推算出该黑洞质量介于9900至16000倍太阳质量,属于典型的中等质量黑洞范畴。

该项研究首次通过探测黑洞潮汐瓦解恒星事件的X射线“心跳”信号,发现了中等质量黑洞存在的重要观测证据。如果把黑洞比做人类(体重和成长年龄有关),不同质量的黑洞“心律”不一样,该发现通过探测罕见的“心跳”特征,甄别出了类似于青少年时期的黑洞,填补了描绘黑洞家族成长和进化史的关键缺环。这不仅为理解中等质量黑洞的物理性质提供了关键信息,也为未来利用潮汐瓦解恒星事件的X射线辐射(如我国“天关”卫星的观测)进一步探测和研究中等质量黑洞奠定了坚实基础。据悉,该研究成果也是舒新文研究团队继2020年在《自然·通讯》发表双黑洞潮汐撕裂恒星的成果后,在天体物理黑洞研究领域又一重大突破。

作者:方梦宇

相关内容

热门资讯

王龙:AI时代金融教育要处理好... 近日,复旦大学经济学院举行“南土国际金融政策圆桌会第12期”暨“迎接AI时代系列”第1期。本次会议以...
触拓科技CT185H1会议预约... 一块屏,改变会议室门口的混乱局面。 会议室资源争抢、临时预约冲突、门口贴纸手写排期……这些困扰企业办...
布米普特拉北京投资基金管理有限... 美国科技巨头Meta正在经历一场剧烈的人事重构,但企业CEO扎克伯格试图给员工吃下一颗定心丸。当地时...
全国首次!智元机器人在张江试点... 5月20日,全国首次人机协同城市管理执法试点,在上海市浦东新区张江人工智能创新小镇(简称“张江AI小...
加速推动科幻产业“一中心四高地... 2023年,第81届世界科幻大会在成都成功举办;2024年,成都发布全国首个城市科幻发展规划;202...
互联网医院系统搭建与传统医院信... 很多人第一次接触互联网医院时,都会觉得它只是把传统医院搬到了线上。但实际上,互联网医院系统搭建和传统...
万物云宋澜涛:真正的智慧,始于... 5月22日,2026万物云灵石科技生态大会在广州召开,会上正式发布灵石能力开放平台及终端灵石“云芯”...
人类史上最大火箭!星舰V3发射... SpaceX星舰V3终于成功发射了。 北京时间5月23日早晨,SpaceX成功完成了星舰计划的第12...
2026重庆科技活动周正式启幕 央广网重庆5月23日消息(记者陈静)5月23日,以“奋进‘十五五’科技谱新篇”为主题的2026年重庆...
专家解读|筑牢智能向善的伦理安... 近日,全国网络安全标准化技术委员会公布《人工智能应用伦理安全指引1.0》(以下简称《指引》),标志着...