新研究挑战黑洞形成理论

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  图片来源:国际射电天文学研究中心

  一项新研究显示,天鹅座X-1射线双星系统中的黑洞质量大约是太阳的21倍,其质量如此之大,以至于挑战了当前的恒星演化模型。2月19日,相关论文刊登于《科学》。

  通常,黑洞的质量是由其母恒星的性质决定的,并受到在其生命周期中“丢给”恒星风的质量的限制。如果一个黑洞与一个双星恒星系统相互作用,该系统就会发出X射线,有时还会形成射电喷流,这使得该系统在电磁观测中成为一个X射线双星。

  之前,来自已知X射线双星系统的测量结果显示,这些系统中的黑洞质量都低于20个太阳质量(M☉),最大的黑洞为15~17M☉。然而,对黑洞合并事件的引力波探测发现了更多质量更大的黑洞,达到50M☉以上,挑战了目前关于大质量恒星形成黑洞的理论。

  在这里,研究人员用超长基线阵列(VLBA)对天鹅座X-1进行了新一轮观测。他们利用VLBA进行了6次观测,并利用新数据和之前的观测结果,细化了与X射线双星的距离,发现它比之前估计的要远,从而将该系统黑洞的质量推升至21M☉。

  新结果将确定了目前已知的通过电磁探测到的质量最大的恒星质量黑洞。银河系中存在这样一个质量如此之大的黑洞,其在恒星演化过程中因恒星风而损失的质量一定比当前模型所预测的要低。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1126/science.abb3363

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