觀測 十年前我們測量了一個黑洞，現在發(fā)現當年“小看”了它( 四 )
美國VLBA陣列圖｜圖片來源：NRAO
茍利軍研究員的團隊則領銜了黑洞自旋的測量工作，他們推斷得到比之前測量結果更高的黑洞轉速，發(fā)現黑洞視界面在以95%的光速轉動，這是目前有精確測量的自旋最快的黑洞。
有趣的是，這種通過電磁學手段測量的黑洞自旋（特別是大質量X射線雙星中黑洞的自旋分布）和引力波探測得到的黑洞自旋表現出了完全不同的分布特征（后者通常是接近不旋轉的），這似乎暗示著兩條不同的演化途徑，有待進一步的研究和探索。
除此之外，存在如此重且很可能超太陽金屬豐度并且轉動如此之快的黑洞，表明我們現有的演化模型可能過高估計了星風的質量損失率。
來自澳大利亞莫納什大學的曼德爾教授領導的團隊在《天體物理學報》上發(fā)表的論文詳細討論了這個系統(tǒng)的演化歷程。
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最新結果示意圖｜圖片來源：ICRAR
精確測量：屬于天文學家的奧運會競技項目
正如文章開頭所言，科學家們只能依靠觀測數據、數學模型和理論基礎來“估量”天體的參數，與此同時，還需要不斷改進設備，進行長期觀測，才有可能取得更加接近宇宙天體本來面目的測量結果。
2020年獲得諾獎的兩位實測天文學家賴因哈德·根策爾（Reinhard Genzel）和安德烈婭·蓋茲（Andrea Ghez）就是憑借著幾十年的持續(xù)努力，采用最先進的觀測技術，最終精確測量了銀河系中心致密天體的質量而最終獲得了這一殊榮。
在榮譽之外，正是通過眾多天文學家對于星空不同視角的持續(xù)探測，才讓我們更好地了解星空，認識我們所處的這個宇宙。
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2020年黑洞諾獎圖｜圖片來源：https://www.nobelprize.org
精確了解這些系統(tǒng)參數，也是天文學家們深入了解這個天體、掀開黑洞神秘面紗的第一步。
與此同時，雖然了解遙遠天體的質量和自轉速度，對于我們當下的生活不會產生任何影響，然而想到生活在地球上平均身高不足兩米的人類，竟然可以如此精確了解到這個距離地球約7200光年的巨獸，還是不免感到興奮。
從人類文明的發(fā)展史來看，仰望星空曾經在歷史上影響了整個人類文明的發(fā)展，牛頓深深被天空中天體的運動所吸引，提出了萬有引力并且完成了經典巨著《自然哲學的數學原理》。
萬有引力理論成為了現代科學的基礎。要是沒有這個理論，我們就不會發(fā)展出現代文明。
浩瀚星空，是自然為我們提供的一個無限可能的實驗場所，我們相信，在未來，來自這個場所的新的研究成果，同樣會將我們的文明推向一個新的高度。
最后，筆者想和大家一起分享麻省理工學院校長賴夫（Rafael Reif）在首次探測到引力波的新聞發(fā)布會后所說的一段話。
“基礎科學是辛苦的、嚴謹的和緩慢的，又是震撼性的、革命性的和催化性的。沒有基礎科學，最好的設想就無法得到改進‘創(chuàng)新’只能是小打小鬧。只有隨著基礎科學的進步，社會也才能進步。”
參考文獻：
[1]‘Cygnus X-1 contains a 21-solar mass black hole – implications for massive star winds’, published in Science on February 18th, 2021. （https://science.sciencemag.org/content/early/2021/02/17/science.abb3363）
[2]‘Reestimating the Spin Parameter of the Black Hole in Cygnus X-1’, published in The Astrophysical Journal on February 18th, 2021.（https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/abbcd6）
[3]‘Wind mass-loss rates of stripped stars inferred from Cygnus X-1’, published in The Astrophysical Journal on February 18th, 2021.
作者簡介：茍利軍：中國科學院國家天文臺研究員，中國科學院大學教授簡介，兼任《中國國家天文》雜志執(zhí)行主編，研究方向為黑洞，引力波等。
趙雪杉：國家天文臺在讀博士研究生，研究方向為黑洞的基本性質等。
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