索恩 科學(xué)家發(fā)現(xiàn)已知最大雙星系統(tǒng)黑洞，自轉(zhuǎn)速度高達(dá)每秒28.5萬公里
黑洞是宇宙中的大質(zhì)量天體，已發(fā)現(xiàn)的所有黑洞的質(zhì)量都比太陽更大，已知最大的黑洞是Ton618，它的質(zhì)量可達(dá)太陽的660億倍，好在這樣的巨型黑洞都在距離我們太陽系很遠(yuǎn)的地方，不然它的強(qiáng)大引力會破壞太陽系的穩(wěn)定，甚至吞噬掉太陽系。
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已知距離我們最近的巨型黑洞是銀河系的中心黑洞人馬座a*，它的質(zhì)量大約相當(dāng)于太陽的431±38萬倍，好在它也在距離我們太陽系已約2.6萬光年的遠(yuǎn)的地方，即便如此，我們的太陽系也在它和銀心物質(zhì)的引力影響下在圍繞銀河系中心運行。
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在這些超級黑洞之外，科學(xué)家們也發(fā)現(xiàn)了一些中型黑洞和小型黑洞，中型黑洞的質(zhì)量在太陽的100到10萬倍之間，小型黑洞的質(zhì)量在太陽的3~100倍之間。在銀河系中，科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了多個小型黑洞，近日，我國和澳大利亞與美國的科學(xué)家對天鵝座X1對于x射線雙星系統(tǒng)進(jìn)行了仔細(xì)觀察分析，發(fā)現(xiàn)其中有一個質(zhì)量為太陽21倍的黑洞，這是科學(xué)家們首次精確測量出一個小型黑洞的質(zhì)量。
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今年2月19日，自然科學(xué)雜志《科學(xué)》和《天體物理學(xué)報》上線了三篇文章，分別來自中國、美國和澳大利亞的三個天文學(xué)研究團(tuán)隊，內(nèi)容都是對歷史上發(fā)現(xiàn)的第一個恒星級黑洞——天鵝座X1的最新精確測量和分析結(jié)果。這三個團(tuán)隊分別獨立對黑洞天鵝座X1的與我們的距離、自身的質(zhì)量、自轉(zhuǎn)速度及其演化情況做了最為精確表述，均認(rèn)為天鵝座X1的X射線雙星系統(tǒng)包含了一個21倍太陽質(zhì)量的黑洞，并且認(rèn)為其自轉(zhuǎn)速度極接近光速。
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天鵝座X1是一個位于天鵝座位置的X射線雙星系統(tǒng)，但是從1964年發(fā)現(xiàn)它之后，科學(xué)家們只看到了這個位置上的一顆藍(lán)巨星，而且這個藍(lán)巨星的運行很不穩(wěn)定，其運行狀態(tài)等情況顯示它應(yīng)該是在和另外一個大質(zhì)量天體在相互圍繞運行，只是還無法觀測到和它相互運行的另外一顆天體是中子星還是黑洞？
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上世紀(jì)70年代時，知名物理學(xué)家索恩和霍金還就這一事件專門打賭，索恩認(rèn)為是黑洞，霍金認(rèn)為不是，到了上世紀(jì)90年代時，越來越多的觀測證據(jù)表明另一天體應(yīng)該是黑洞，霍金才表示認(rèn)輸。
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現(xiàn)在已經(jīng)可以肯定另一天體是黑洞，但是一直缺乏對它質(zhì)量大小的精確測量。2011年時，中科院國家天文臺研究員茍利軍與一些合作者通過已有的觀測證據(jù)測到這個黑洞的質(zhì)量為太陽的14.8倍，與太陽系的距離為6067光年，吸積盤內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)速高達(dá)光束的72%，但在2013年，歐空局的蓋亞衛(wèi)星又測得天鵝座X1距離太陽系大約為7100光年，但不久后澳大利亞柯廷大學(xué)教授米勒-瓊斯等人又利用美國的甚長基線干涉陣列以三角視差方法等測得該黑洞與太陽系的距離為7240光年，其精度達(dá)到8%左右。
【 索恩|科學(xué)家發(fā)現(xiàn)已知最大雙星系統(tǒng)黑洞，自轉(zhuǎn)速度高達(dá)每秒28.5萬公里】
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在這些觀測結(jié)果上，中美澳三國科學(xué)家組成的合作團(tuán)隊進(jìn)行了光學(xué)數(shù)據(jù)方面的重新分析，認(rèn)為該黑洞的質(zhì)量應(yīng)該是太陽質(zhì)量的21倍，其精度為10%，這個黑洞也成為X射線雙星系統(tǒng)中最大的一個，其主星質(zhì)量超過20倍太陽質(zhì)量。并且分析認(rèn)為該黑洞的吸積盤視界面內(nèi)側(cè)正在以至少95%的光速自轉(zhuǎn)，速度高達(dá)每秒28.5萬公里，這個速度也是目前已知最快的。
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對此，澳大利亞莫納什大學(xué)的教授曼德爾認(rèn)為，如果這個黑洞的前身是恒星，那么這個恒星的原始質(zhì)量至少要比太陽大60倍。參考資料：《人民網(wǎng)·人民資訊》2月19日文章《21倍太陽質(zhì)量、光速自轉(zhuǎn)！人類對天鵝座X1黑洞有了新認(rèn)識》
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