既然如此,对于这些平静态,即不吸积伴星气体的黑洞,该如何搜寻呢?天文学家在发现这颗最大恒星级黑洞的过程中给出了全新答案。
LAMOST再立功
这颗距离地球1.5万光年之外的恒星级“黑洞之王”,其发现与一个默默奉献的“大功臣”——LAMOST,密不可分。“如果利用一架普通4米口径望远镜来寻找这样一颗黑洞,相同几率下,则需要40年时间,这充分体现出LAMOST超高的观测效率。”刘继峰表示。
他说,早在上世纪六七十年代,人类就已经调动了大量观测资源来发现黑洞,但由于设备灵敏度以及海量数据处理的难题,最终收效甚微。迫于现实,科学家们想到了利用X射线来识别黑洞的方法,但也困难重重。
怎么办?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。关键时刻,我国自主研制的国家重大科技基础设施郭守敬望远镜LAMOST派上用场。
我们知道,黑洞是由大质量的恒星死亡后发生引力塌缩形成的。“研究天体,科学家们常常有3个观测维度:明暗、颜色、位置。”中国科学院国家天文台高级工程师白仲瑞介绍,这其中,颜色是科学家们常常使用的观测依据,而颜色又会在光谱特征上有所表现。“换句话说,光谱就像天体的‘条形码’。”白仲瑞解释。
而收集这些巨量“条形码”恰恰是“光谱之王”——LAMOST所擅长的。白仲瑞说,LAMOST拥有4000颗眼睛(4000根光纤),一次能观测近4000个天体。2019年3月,LAMOST公开发布了1125万条光谱,被天文学家誉为全世界光谱获取率最高的“光谱之王”。
“工欲善其事必先利其器”。正是LAMOST这台“天文利器”,助力天文学家发现了今天的主角“黑洞之王”。
2016年初,LAMOST科学巡天部主任张昊彤研究员和云南天文台韩占文院士提出利用LAMOST观测双星光谱,开展双星系统的研究计划,并选择了开普勒一个天区中的3000多颗恒星开展了为期两年的光谱监测。结果发现,在一个X射线辐射宁静的双星系统(LB-1)中,一颗8倍太阳质量的蓝色恒星,围绕一个“看不见的天体”做着周期性运动,这个“看不见的天体”还表现不同寻常的光谱特征。 |