央广网北京11月29日消息(记者杨森)据中央广播电视总台中国之声《新闻晚高峰》报道,中科院国家天文台昨天(28日)宣布,依托我国自主研制的国家重大科技基础设施——郭守敬望远镜(LAMOST),该台研究团队发现了一个70倍太阳质量的黑洞,这是迄今为止发现的质量最大的恒星级黑洞,远超理论预言的质量上限,有望推动恒星演化和黑洞形成理论的革新。这一成果昨天在国际权威学术期刊《自然》发表。

  理论预言,银河系中有上亿颗恒星级黑洞,但迄今为止,天文学家仅在银河系发现了约20颗恒星级黑洞,而且都是通过黑洞吸积伴星气体所发出的X射线来识别的,质量均小于20个太阳质量。找到新的方法,发现数量巨大、没有X射线辐射的黑洞,成了天文学界近年来研究的热点和难点。

  2016年秋季开始,以国家天文台为首的研究团队利用LAMOST开展双星课题研究,历时两年半监测了一个小天区内3000多颗恒星。发现在一个X射线辐射宁静的双星系统中,一颗质量是太阳8倍的蓝色恒星,围绕“一个看不见”的天体做着周期性运动。

  中国科学院国家天文台副台长刘继峰表示:“发现这个黑洞,其实是看到伴星的运动,我们看到一个很明亮的伴星,就是一个B型的亚巨星在那运动,然后我们就会问,看不见的那个星是什么。后来我们发现,看不见的星上面有一个发射线,它代表了黑洞的运动。”

  不同寻常的光谱特征表明,那个“看不见的天体”极有可能是一颗黑洞。研究团队将这个14000光年之外,包含黑洞的双星系统命名为LB-1。与其他已知的恒星级黑洞不同,LB-1从未在任何X射线观测中被探测到,这颗黑洞和它的伴星相距较远,约为1.5倍月地距离。

  科研人员通过西班牙10.4米加纳利大型望远镜和美国10米凯克望远镜,进一步确认了LB-1的光谱性质,计算出该黑洞的质量是太阳的70倍。刘继峰说:“LAMOST在里面起到的作用很大,我们能一下就看几千个星,这是一个无偏的方法,就是说,我不管你黑洞是大是小,我不管你双星离得近还是离得远,我都可以找到。LAMOST做这个研究观测了26次,其实累计的观测时间只有40个小时,但是如果你拿一个专门的4米望远镜,发现它需要40年。”

  根据目前的恒星演化模型,在太阳金属丰度下只能形成最大为25倍太阳质量的黑洞。这颗新发现的70倍太阳质量的黑洞,远超理论质量的上限,颠覆了人们对恒星级黑洞的认知,有望推动恒星演化和黑洞形成理论的革新。研究人员表示,LAMOST将启动黑洞猎手计划,监测其他4个天区,预计在五年内发现并测量近百个黑洞。