既然如此,對於這些平靜態,即不吸積伴星氣體的黑洞,該如何搜尋呢?天文學家在發現這顆最大恒星級黑洞的過程中給出了全新答案。
LAMOST再立功
這顆距離地球1.5萬光年之外的恒星級“黑洞之王”,其發現與一個默默奉獻的“大功臣”——LAMOST,密不可分。“如果利用一架普通4米口徑望遠鏡來尋找這樣一顆黑洞,相同幾率下,則需要40年時間,這充分體現出LAMOST超高的觀測效率。”劉繼峰表示。
他說,早在上世紀六七十年代,人類就已經調動了大量觀測資源來發現黑洞,但由於設備靈敏度以及海量數據處理的難題,最終收效甚微。迫於現實,科學家們想到了利用X射線來識別黑洞的方法,但也困難重重。
怎麼辦?找到新的方法,發現數量巨大、沒有X射線輻射的黑洞,成了天文學界近年來研究的熱點和難點。關鍵時刻,我國自主研製的國家重大科技基礎設施郭守敬望遠鏡LAMOST派上用場。
我們知道,黑洞是由大質量的恒星死亡後發生引力塌縮形成的。“研究天體,科學家們常常有3個觀測維度:明暗、顔色、位置。”中國科學院國家天文台高級工程師白仲瑞介紹,這其中,顔色是科學家們常常使用的觀測依據,而顔色又會在光譜特征上有所表現。“換句話說,光譜就像天體的‘條形碼’。”白仲瑞解釋。
而收集這些巨量“條形碼”恰恰是“光譜之王”——LAMOST所擅長的。白仲瑞說,LAMOST擁有4000顆眼睛(4000根光纖),一次能觀測近4000個天體。2019年3月,LAMOST公開發布了1125萬條光譜,被天文學家譽為全世界光譜獲取率最高的“光譜之王”。
“工欲善其事必先利其器”。正是LAMOST這台“天文利器”,助力天文學家發現了今天的主角“黑洞之王”。
2016年初,LAMOST科學巡天部主任張昊彤研究員和雲南天文台韓占文院士提出利用LAMOST觀測雙星光譜,開展雙星系統的研究計劃,並選擇了開普勒一個天區中的3000多顆恒星開展了為期兩年的光譜監測。結果發現,在一個X射線輻射寧靜的雙星系統(LB-1)中,一顆8倍太陽質量的藍色恒星,圍繞一個“看不見的天體”做著周期性運動,這個“看不見的天體”還表現不同尋常的光譜特征。 |