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

联动合工大等高校!马鞍山这家企... 近日,记者走进安徽维深工程技术有限公司(以下简称维深工程)技术部,大屏幕上动态更新的能碳图谱格外引人...
Rubin接棒,英伟达能否终结... 8月26日美股盘后,英伟达将发布2027财年第二季度财报。作为市值约5.3万亿美元(截至8月中旬)的...
二手半导体设备成抢手货了 文 | 半导体产业纵横 当前,先进制程的研发成本、流片费用、设备投入逐年攀升,技术迭代带来的性能增...
铁一学子受邀参加2026国际基... 近日,2026国际基础科学大会在京圆满落幕。本届大会汇聚5位菲尔兹奖、图灵奖得主、9位基础科学奖章得...
广水正规手机店推荐 小米之家东... 广水正规手机店推荐:小米之家东大街店带来安心购机新选择 在广水,想换一部新手机,或是为家里添置智能...
百度,退无可退了 最近,国内互联网公司的业绩出一个,股价崩一个。 大厂里的腾讯、百度、快手、京东,中小厂里的腾讯音乐、...
苹果为库克举行告别派对:私人同... 快科技8月26日消息,据The Information报道,蒂姆·库克执掌苹果15年,将于下周9月1...
对话赵良毕:AI光通信业绩兑现... 来源:21世纪经济报道 【编者按】2026年上半年,我国高技术产业交出了一份亮眼的外贸与产业成绩单:...
原创 马... 8月26日,SpaceX宣布,将在路易斯安那州建星际基地。根据公司通报及路易斯安那州政府联合发布的信...
科创赋能成长——我市孵化基地打... 记者 王一骁 蔡安澜 李芷涵 刘梦琪 科技成果如何走出实验室,奔赴产业发展一线?对众多科技型企业而言...