恆星級黑洞

天文學家使用歐洲南方天文台甚大望遠鏡觀測結果顯示，關於星系中的恆星級黑洞的研究項目再次有了新發現。隨著2007年公布的在M33星系內發現了一個具有15倍太陽質量的黑洞之後，這次發現的恆星級黑洞則將距離擴展到了600萬光年。恆星級黑洞背後所蘊藏的奧秘越來越令人琢磨不透。

北京時間2019年11月28日凌晨，國際科學期刊《自然》發布了中國科學院國家天文台劉繼峰、張昊彤研究團隊的一項重大發現。依託我國自主研製的國家重大科技基礎設施郭守敬望遠鏡（LAMOST），研究團隊發現了一顆迄今為止質量最大的恆星級黑洞，並提供了一種利用LAMOST巡天優勢尋找黑洞的新方法。這顆70倍太陽質量的黑洞遠超理論預言的質量上限，顛覆了人們對恆星級黑洞形成的認知，有望推動恆星演化和黑洞形成理論的革新。

最新公布的數據表明，這個遠離地球600萬光年的黑洞位於一個螺旋狀星系內，即NGC300。謝菲爾德大學天文學教授稱，它是我們迄今觀測到的最遠的恆星級黑洞，也是人類第一次在銀河系周邊範圍之外發現這個級別的黑洞。

早在2007年，美國國家航空航天局使用X射線探測器對NGC300內部最強烈的X射線源進行了觀測，這個研究項目要早於歐洲空間局XMM-牛頓X射線空間天文台的觀測。

而來自歐空局的相關人員解釋道：“我們將定期對強烈的X射線源進行記錄，有跡象表明黑洞會隱藏在這個區域。”我們知道，由於物質在被黑洞吸積過程中，引力勢能轉化為物質的動能，在轉化為熱能，在離黑洞最近的吸積盤內區，X射線的輻射是最強的，所以通過對X射線輻射量的觀測，可以得到一些黑洞的行為特性。

在對這個黑洞的觀測中，天文學家發現它的伴星質量達到了20倍太陽質量，而且他們相互之間劇烈的旋轉，就像絢麗的華爾茲，一個周期只有32個小時。同時，這顆伴星上的大量物質也被剝離，吸入黑洞，由此形成吸積盤。

以往在銀河系內發現的恆星級黑洞質量達到10倍太陽質量，這個級別的黑洞的銀河系外可能也只算個輕量級的。像一個黑洞和一個伴星組成的系統在以往的觀測中被發現過，所以天文學家對這類的天體系統還是比較了解，基於這個天體系統，天文學家可以發現黑洞的物質與星系化學之間的關係，他們相信高濃度的重元素將影響一個大質量恆星的演化。

2021年2月19日，國際學術期刊《科學》和《天體物理學報》的三篇文章聯合發布了對第一個恆星級黑洞天鵝座X1的最新精確測量結果。