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

未来可像共享充电宝 机器人租赁... 工人日报记者 裴龙翔 未来,高门槛的机器人使用场景将转化为类似共享充电宝的便捷租赁模式。日前,在全国...
从发现险情到“换乘”返回:神二... 感谢IT之家网友 的线索投递! 1 月 16 日消息,据央视新闻报道,2026 年 1 月 16 ...
王文涛:高铁、5G、智能手机以... 近日,中央宣传部、中央和国家机关工委、教育部、中央军委政治工作部、北京市委联合举办形势政策系列报告会...
再立新功!“中国天眼”找到快速... 新华社贵阳1月16日电(记者胡喆、欧东衢)这是来自遥远宇宙的问候——2007年,人类首次发现快速射电...
探访全球首座电视行业“灯塔工厂... 海信视像青岛工厂迎宾展示大厅(1月13日摄)。 1月15日,世界经济论坛(WEF)公布最新一期全球“...
谷歌夺走了苹果的“灵魂” 过去20年,苹果与谷歌从未分家。 2002年起,大部分苹果用户的搜索检索都流向了谷歌的方向——iPh...
蜂云时代受邀赴工信部 探讨太空... 人民财讯1月16日电,蜂云时代官微消息,近日,工信部印发《“人工智能+制造”专项行动实施意见》,提出...
【光明论坛】为青年科技人才搭好... 【光明论坛】 作者:丁明磊(科技部新质生产力促进中心研究员) 青年兴则国家兴,青年强则国家强。在科技...
工信部:动力电池、新能源汽车生... 凤凰网科技讯 1月16日,工业和信息化部举行新闻发布会,介绍《新能源汽车废旧动力电池回收和综合利用管...
徽商总会执行会长单位科大讯飞发... 徽商总会执行会长单位科大讯飞1月13日正式推出“招采智能体平台”,我国招标采购领域正从流程数字化向智...