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

国际人士:中国人工智能引领全球... 在2026世界人工智能大会主旨讲话中,习近平主席强调,人工智能发展不应该是某个国家的独奏,而应当是全...
WAIC行业观察 | 什么才是... 潮新闻客户端 记者 张宵靓 通讯员 步佼泓 七月,上海世博中心人流如织。 2026世界人工智能大会(...
原创 虫... 时空穿越真的只能存在于科幻电影里吗?越来越多的科学家认为,虫洞也就是爱因斯坦-罗森桥,很可能是真实存...
《智能体服务健康发展的法治十原... 今天(20日),2026世界人工智能大会系列分论坛——人工智能法治论坛举办。聚焦“智能体发展的法治回...
都是3nm孰强孰弱!网友票选今... 快科技7月20日消息,作为今年国内消费电子领域关注度最高的两款国产自研芯片,小米玄戒O3和华为麒麟2...
WAIC门口开起机器人零售店 ... 上证报中国证券网讯(记者 操子怡)2026年7月17日至20日,世界人工智能大会(WAIC 2026...
全球首台机器人手机跳舞炫技,A... 7 月 17 日,央视新闻发布一则世界杯主题短片,全球首款机器人手机荣耀 Robot Phone 亮...
机器人“大脑”算力竞赛升级,这... 7月17日—20日,2026世界人工智能大会(WAIC)在上海举办,在大会现场,具身智能机器人的身影...
2026世界人工智能大会:上海... 中新网上海7月20日电 (记者 郑莹莹)2026世界人工智能大会暨人工智能全球治理高级别会议“人工智...
原创 黑... ## 天文学家观测到一次异常强大的宇宙事件,他们认为这可能是黑洞撕裂一颗大质量伴星时引发的,释放的...