人類發現的第一個黑洞,給了科學家一個響亮的「耳光」

天空之城 2021/02/23 檢舉 我要評論
 

哇!真的第一次見哎,知識不會,衹是姿勢不對;科學凡此種種,用人話講才能聽懂

文/天空之城

 

1915年,偉大的科學家愛因斯坦提出了著名的廣義相對論,帶領我們從科學的角度認識了宇宙天體中所蘊含的物理學。

1916年,德國天文學家卡爾·史瓦西利用廣義相對論,推導出了一種神秘的天體:這種天體具有無與倫比的引力,在一定范圍內甚至連光都無法逃脫,這就是黑洞。

黑洞的概念一經提出,就震驚了世界,但也很快就廣為接受。但是,隨之而來的一個問題就是:既然連光都無法逃脫,我們該如何尋找這種天體呢?

科學家們總是有辦法的,既然黑洞能夠吞噬一切物質,那麼如果我們發現宇宙中有恒星出現被掠奪物質的情況,但又觀測不到吞噬者,就可以證明這個吞噬者是黑洞。

果然,在1964年的時候,科學家終於找到了這樣的宇宙現象。在距離我們6040光年的位置上,科學家們觀測到了一個雙星系統。該系統中包含一顆名為HDE 226868的藍超巨星,直徑達2500萬公里,質量是太陽的24倍;還有一顆巨大的緻密星,當時的計算結果是質量達到了太陽的14倍。

剛剛發現這個雙星系統的時候,科學家們極其興奮,相信自己發現了人類歷史上第一個黑洞。當時著名科學家斯蒂芬·霍金表示了質疑,與另一位科學家基恩·索普打賭。事實證明,霍金錯了,這個雙星系統中真的有一個黑洞。直到今天,這個擁有第一個被發現的黑洞的雙星系統仍然廣為關注,它就是天鵝座-X1。

按說作為人類發現的第一個黑洞,天鵝座-X1應該被科學家們研究得比較深入了,最起碼一些基本資訊是非常瞭解的。而事實告訴我們,這個黑洞在被發現的57年後,給了我們一記響亮的「嘴巴」,因為我們此前連它的質量都搞錯了……

實際上,關於天鵝座-X1的一些基本資訊,科學家們一直在不斷地觀測和完善中。10年前,中科院國家天文臺研究員苟利軍就和同事們進行了一次觀測,當時的資料是黑洞質量約為太陽的14.8倍,距離我們6067光年。

最近,他帶領著自己的團隊,和來自於澳大利亞以及美國的科學家團隊再一次進行了新的視差觀測,同時利用了位於美國墨西哥州的超長基線陣列對黑洞的吸積盤進行跟蹤後,得出了新的結論。

事實證明,此前的資料錯了,天鵝座-X1比此前以為的要更遠。同時,由於天體的半徑和質量是根據距離來計算的,這意味著其質量也比此前計算的要更大。

研究團隊這一次更新的資料顯示,天鵝座-X1距離我們大約是7240光年,精度達到了8%。值得注意的是,2013年時,歐洲航天局的蓋亞衛星也提供過一個資料,認為天鵝座-X1距離我們約為7100光年,這意味著本次研究和蓋亞衛星的資料高度吻合,非常可信。按照更新後的距離資料計算發現,這個黑洞的質量大約是太陽的21倍,比此前的資料提高了一半。

來自於澳大利亞國際射電天文研究中心(ICRAR)、科廷大學的天文學家詹姆斯·米勒·鐘斯是本次觀測的領導者,他說:「我們通過射電望遠鏡對天鵝座-X1中這個人類歷史上第一個被發現的黑洞進行了精確的觀測……」

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