時(shí)間：2025-11-25 09:45:03 來(lái)源：桑間濮上網(wǎng)

X射線(xiàn)雙星系統(tǒng)天鵝座X-1的黑洞質(zhì)量挑戰(zhàn)恒星演化模型
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)EurekAlert!：一項(xiàng)新的研究顯示，X射線(xiàn)雙星系統(tǒng)天鵝座X-1中的統(tǒng)天黑洞是如此巨大——其重約21個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量，因而挑戰(zhàn)了目前的鵝座南京外圍（外圍美女）外圍女（微信199-7144=9724）一二線(xiàn)城市可以提供高端外圍預(yù)約，快速安排30分鐘到達(dá)恒星演化模型。黑洞的線(xiàn)雙星系質(zhì)量最終取決于其母恒星的屬性，并通常受到終其一生的統(tǒng)天因恒星風(fēng)而損失質(zhì)量的約束。如果黑洞與雙星伴星發(fā)生相互作用，鵝座該系統(tǒng)會(huì)發(fā)出X射線(xiàn)并有時(shí)會(huì)形成射電噴流，線(xiàn)雙星系后者會(huì)令該系統(tǒng)以X射線(xiàn)雙星形式見(jiàn)于電磁觀(guān)測(cè)。統(tǒng)天
對(duì)已知X射線(xiàn)雙星進(jìn)行的鵝座測(cè)量顯示，這些系統(tǒng)中的線(xiàn)雙星系黑洞質(zhì)量均低于20個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量（M☉），其中最大的統(tǒng)天為15-17 M☉。然而，鵝座對(duì)黑洞合并事件的線(xiàn)雙星系引力波探測(cè)則發(fā)現(xiàn)了質(zhì)量更大的黑洞（上達(dá)50 M☉），它所揭示的統(tǒng)天這一差異挑戰(zhàn)了目前有關(guān)大質(zhì)量恒星黑洞形成的理論。在這里，鵝座James Miller-Jones和同事介紹了用超長(zhǎng)基線(xiàn)陣列（VLBA）對(duì)天鵝座X-1的新觀(guān)察；天鵝座X-1是我們銀河系中的一個(gè)得到充分研究的恒星質(zhì)量黑洞。在2016年5月29日至6月3日間，南京外圍（外圍美女）外圍女（微信199-7144=9724）一二線(xiàn)城市可以提供高端外圍預(yù)約，快速安排30分鐘到達(dá)他們用VLBA對(duì)天鵝座X-1進(jìn)行了6次觀(guān)測(cè)（每天1次）。
Miller-Jones等人用該新數(shù)據(jù)和存檔的觀(guān)測(cè)資料細(xì)化了到X射線(xiàn)雙星的距離并發(fā)現(xiàn)它比以前估計(jì)的距離更遠(yuǎn)，從而將該系統(tǒng)黑洞的推斷質(zhì)量提高到21 M☉。新的測(cè)量結(jié)果將天鵝座X-1確立為目前已知的由電磁探測(cè)發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量最大的恒星黑洞。據(jù)作者披露，對(duì)存在于銀河系中的質(zhì)量如此巨大的黑洞來(lái)說(shuō)，在前身恒星演化時(shí)通過(guò)恒星風(fēng)所失去的質(zhì)量肯定會(huì)低于目前模型的預(yù)測(cè)。
相關(guān)報(bào)道：霍金打賭服輸?shù)暮诙粗匦戮_測(cè)量！自轉(zhuǎn)速度接近光速
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)新浪科技：北京時(shí)間2月19日凌晨，國(guó)際科學(xué)期刊《科學(xué)》（Science）雜志和《天體物理學(xué)報(bào)》（Astrophysical Journal）的三篇文章聯(lián)合發(fā)布了對(duì)歷史上發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)恒星級(jí)黑洞——天鵝座X1（Cygnus X-1）的最新精確測(cè)量結(jié)果。
來(lái)自澳大利亞、美國(guó)和中國(guó)（中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)茍利軍研究員牽頭）的三個(gè)團(tuán)隊(duì)分別獨(dú)立對(duì)黑洞的距離、質(zhì)量、自旋及其演化做了最為精確的測(cè)量和限制，發(fā)現(xiàn)此系統(tǒng)包含了一個(gè)21倍太陽(yáng)質(zhì)量的黑洞，并且其自轉(zhuǎn)速度極接近光速。這是迄今發(fā)現(xiàn)并確認(rèn)的唯一一個(gè)黑洞質(zhì)量超過(guò)20倍太陽(yáng)質(zhì)量且自轉(zhuǎn)如此之快的X射線(xiàn)雙星系統(tǒng)。其中，中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)茍利軍研究員及學(xué)生趙雪杉、鄭雪瑩為《科學(xué)》雜志論文的合作者，并作為第一作者及通訊作者在《天體物理學(xué)報(bào)》發(fā)表系列中關(guān)于黑洞自轉(zhuǎn)精確測(cè)量的文章。
天鵝座X1是一個(gè)X射線(xiàn)雙星系統(tǒng)，除了包含能夠產(chǎn)生X射線(xiàn)源的致密星之外，還包含一個(gè)藍(lán)巨星。自從這個(gè)系統(tǒng)在1964年被美國(guó)探空火箭首次發(fā)現(xiàn)以來(lái)，其中致密天體究竟是黑洞還是中子星的問(wèn)題一直是高能天體物理研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。上世紀(jì)70年代，物理學(xué)家索恩和霍金也為此打賭，還立下了字據(jù)。直到上世紀(jì)90年代，越來(lái)越多的觀(guān)測(cè)證據(jù)表明這個(gè)系統(tǒng)中心應(yīng)該是黑洞，霍金才簽字表示認(rèn)賭服輸。
盡管霍金已經(jīng)認(rèn)輸，然而對(duì)于這個(gè)系統(tǒng)的性質(zhì)一直缺乏精確的測(cè)量。2011年，茍利軍研究員和合作者就對(duì)這顆黑洞的性質(zhì)首次做了一次精確測(cè)量的嘗試。當(dāng)時(shí)得出的結(jié)果是：這個(gè)黑洞系統(tǒng)與地球的距離為6067光年，質(zhì)量為14.8倍的太陽(yáng)質(zhì)量，并且發(fā)現(xiàn)黑洞的視界面在以72%的光速轉(zhuǎn)動(dòng)。
2013年，歐洲航空局的蓋亞（GAIA）衛(wèi)星發(fā)射升空，計(jì)劃對(duì)銀河系內(nèi)的10億顆恒星的距離進(jìn)行精確測(cè)量，當(dāng)然也包括天鵝座X1在內(nèi)的X射線(xiàn)雙星。結(jié)果，蓋亞衛(wèi)星所給出的天鵝座X1的距離要比之前的距離遠(yuǎn)一些，大約為7100光年。在剛剛發(fā)表在《科學(xué)》上的文章中，來(lái)自澳大利亞柯廷大學(xué)的米勒-瓊斯教授所領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)，利用美國(guó)的甚長(zhǎng)基線(xiàn)干涉陣列（VLBA），通過(guò)三角視差方法對(duì)天鵝座X1的距離再次進(jìn)行測(cè)量和確認(rèn)。團(tuán)隊(duì)把新的觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)和之前的觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)相結(jié)合，同時(shí)消除了天鵝座X1的噴流運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致的系統(tǒng)誤差效應(yīng)之后，最終得到了天鵝座X1黑洞的最新距離，這一結(jié)果為7240光年，精度達(dá)到8%，這個(gè)距離和蓋亞衛(wèi)星給出的距離完全一致。在此基礎(chǔ)之上，合作團(tuán)隊(duì)重新分析光學(xué)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)黑洞質(zhì)量增加了50%，增加到了21倍的太陽(yáng)質(zhì)量，精度為10%，這是X射線(xiàn)雙星系統(tǒng)中目前唯一一個(gè)主星質(zhì)量超過(guò)20倍太陽(yáng)質(zhì)量的黑洞X射線(xiàn)雙星系統(tǒng)。
黑洞自轉(zhuǎn)僅僅影響靠近黑洞視界面大約幾百公里的范圍，所以需要利用位于此區(qū)域的吸積盤(pán)所產(chǎn)生的光子能量更高的X射線(xiàn)波段數(shù)據(jù)來(lái)推斷。茍利軍研究員領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合新得到的距離和質(zhì)量的測(cè)量結(jié)果，分析了X射線(xiàn)光譜數(shù)據(jù)，從而對(duì)黑洞的自轉(zhuǎn)速度進(jìn)行了精確限制，相比之前的測(cè)量結(jié)果，發(fā)現(xiàn)此次測(cè)量的黑洞轉(zhuǎn)動(dòng)更加極端，黑洞視界面正在以至少95%的光速自轉(zhuǎn)，這也是目前已知的唯一一個(gè)以如此高速度轉(zhuǎn)動(dòng)的黑洞系統(tǒng)。詳細(xì)的分析過(guò)程發(fā)表在今天上線(xiàn)的《天體物理學(xué)報(bào)》上。同時(shí)，這一關(guān)于自旋的總結(jié)結(jié)果也在今天上線(xiàn)的《科學(xué)》文章中進(jìn)行了闡述。
系統(tǒng)參數(shù)完整并且高精度的測(cè)量使得團(tuán)隊(duì)可以對(duì)此系統(tǒng)的演化過(guò)程做出一個(gè)更嚴(yán)格的限制。同為《科學(xué)》文章合作者的澳大利亞莫納什大學(xué)的曼德?tīng)柦淌陬I(lǐng)銜了另外一篇發(fā)表在《天體物理學(xué)報(bào)》上關(guān)于恒星演化的文章。這篇文章表明，要想形成如此重量并且轉(zhuǎn)動(dòng)極快的黑洞，星風(fēng)損失應(yīng)該要比之前預(yù)計(jì)的小好幾倍，而此黑洞的前身星重達(dá)60倍的太陽(yáng)質(zhì)量。
精確的系統(tǒng)參數(shù)測(cè)量也給我們提供了和引力波所探測(cè)到的黑洞進(jìn)行比較的機(jī)會(huì)。天鵝座X1的自轉(zhuǎn)極快，這和引力波所發(fā)現(xiàn)的黑洞系統(tǒng)表現(xiàn)出完全不同的轉(zhuǎn)動(dòng)特征，這也意味著此系統(tǒng)很有可能與引力波系統(tǒng)有著完全的不同形成機(jī)制。
論文鏈接： （美國(guó)東部時(shí)間2月18日下午2點(diǎn)上線(xiàn)）
1.‘Cygnus X-1 contains a 21-solar mass black hole – implications for massive star winds’， published in Science on February 18th， 2021。
2.‘Reestimating the Spin Parameter of the Black Hole in Cygnus X-1’， published in The Astrophysical Journal on February 18th， 2021。
3.‘Wind mass-loss rates of stripped stars inferred from Cygnus X-1’， published in The Astrophysical Journal on February 18th， 2021。
相關(guān)報(bào)道：測(cè)量數(shù)據(jù)顯示天鵝座X-1系統(tǒng)包含一個(gè)質(zhì)量高于此前預(yù)期的巨大黑洞
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)cnBeta：天鵝座X-1系統(tǒng)一直被認(rèn)為包含了我們?cè)跊](méi)有使用引力波探測(cè)器的情況下所探測(cè)到的最巨大的恒星質(zhì)量黑洞。該系統(tǒng)中的巨大黑洞的質(zhì)量是太陽(yáng)質(zhì)量的21倍。天鵝座X-1是距離地球最近的黑洞之一，最初發(fā)現(xiàn)于1964年。當(dāng)一枚亞軌道火箭從新墨西哥州發(fā)射時(shí)，發(fā)現(xiàn)了這個(gè)巨大的黑洞，火箭上有一對(duì)蓋格計(jì)數(shù)器。
有趣的是，這個(gè)特殊的黑洞是物理學(xué)家霍金和基普·索恩在1974年打賭的焦點(diǎn)。在那次打賭中，霍金把賭注押在這個(gè)物體不是黑洞上，并在1990年被迫認(rèn)輸。
在最新的研究黑洞的工作中，科學(xué)家們使用了一個(gè)巨大的射電望遠(yuǎn)鏡--甚長(zhǎng)基線(xiàn)陣列，并采用了一種巧妙的技術(shù)來(lái)測(cè)量空間中的距離。
之所以選擇甚長(zhǎng)基線(xiàn)陣列進(jìn)行研究，是因?yàn)樗且粋€(gè)巨大的射電望遠(yuǎn)鏡陣列，大小相當(dāng)于美國(guó)大陸 - 由分布在全美各地的10個(gè)天線(xiàn)組成。該項(xiàng)目的研究人員表示，從不同的位置觀(guān)看同一個(gè)物體，可以通過(guò)測(cè)量物體相對(duì)于背景移動(dòng)的距離，計(jì)算出它與我們的距離。在六天的時(shí)間里，該團(tuán)隊(duì)觀(guān)測(cè)了黑洞的完整軌道，還使用了2011年同一望遠(yuǎn)鏡陣列的觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)。
利用新的方法和測(cè)量結(jié)果，研究小組發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)比之前認(rèn)為的更遠(yuǎn)，而且黑洞的質(zhì)量明顯高于預(yù)期。一位研究人員說(shuō)，這個(gè)黑洞如此巨大，以至于它正在挑戰(zhàn)黑洞如何形成的理論。天鵝座X-1最初是一顆約為太陽(yáng)質(zhì)量60倍的恒星，在數(shù)萬(wàn)年前坍塌。
它每隔五天半就繞著一顆伴星運(yùn)行一次，距離是地球和太陽(yáng)的五分之一。通過(guò)新的測(cè)量結(jié)果，研究人員估計(jì)這個(gè)黑洞的質(zhì)量是太陽(yáng)質(zhì)量的20多倍，比之前的估計(jì)高出50%。測(cè)量結(jié)果還顯示，這個(gè)黑洞的旋轉(zhuǎn)速度非常接近光速，比迄今為止發(fā)現(xiàn)的其他黑洞都要快。

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