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

台风“沙德尔” 二次登陆!风险... 台风登陆消息:今年第18号台风“沙德尔”(台风级)的中心已于今天9时10分在浙江省温州龙湾区沿海再次...
河南嵩县:与法相遇 守护成长 8月26日,三十余名小学生在家长陪同下走进河南省洛阳市嵩县人民法院,开启沉浸式法治研学之旅,零距离感...
Wan3.0发布,AI视频迎来... 近一个月来,视频模型的赛道格外热闹。 一方面,各大厂商密集发布最新模型。7月31日,MiniMax ...
上市34年,4年巨亏超200亿... 8月27日晚间,*ST康佳发布公告称, 公司拟以股东会决议方式主动撤回A股和B股股票在深交所的上市交...
机遇中国 活力新区|重离子治癌... 齐鲁晚报·齐鲁壹点 记者 李静 8月27日,“奔流城市计划‘机遇中国 活力新区’——解码兰州新区的产...
#荣耀机器人手机#荣耀robo... #荣耀机器人手机#
南开大学研制片上太赫兹超构传感... 片上太赫兹超构传感平台的设计示意图与实物图 针对现有问题,研究团队以20 μm厚的自支撑铌酸锂晶片为...
大为精密取得散热型屏蔽罩专利,... 国家知识产权局信息显示,东莞市大为精密技术有限公司取得一项名为“一种散热型屏蔽罩”的专利,授权公告号...
严阵以待!宁德海事防台风Ⅰ级响... 注意安全 台风来袭,闻令而动、向险而行! 今年第十八号台风“沙德尔”逐渐逼近,闽浙沿海海上风雨形势...
原创 2... 现代人的安全感,全靠满格电量和坚固耐造给的!到了2026年,千元机市场早已脱胎换骨。今天就给大家盘点...