人类发现的第一个黑洞——天鹅座X-1——比我们想象的要大得多

新的第一个观察黑洞曾经检测过的是LED天文学家质疑他们对宇宙最神秘的物品的了解。

今天（2月18日）发表于期刊科学该研究表明，被称为“天鹅座X-1”的系统包含了迄今为止未被探测到的质量最大的恒星质量黑洞引力波。

Cygnus X-1是地球最近的黑洞之一。它于1964年发现了一对地理团柜台，船上从新墨西哥州发射的亚木轨道上进行。

显示Cygnus X-1系统的动画，由轨道上的黑洞与巨型明星组成。最近通过无线电望远镜的观察发现该系统比以前认为该系统进一步为20％，暗示黑洞是太阳质量的21倍，使其成为有史以来最巨大的恒星体积黑洞，而不使用引力波。信贷：国际射频天文学中心研究

这个物体是物理学家斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)和基普·索恩(Kip Thorne)之间一场著名科学打赌的焦点，1974年霍金打赌它不是黑洞。霍金在1990年承认了这个赌注。

在这项最新工作中，一个国际天文学家团队使用了长期的基线阵列 - 一个大型大小的无线电望远镜，由整个美国传播的10个菜肴组成 - 以及聪明的技术来测量空间的距离。

科廷大学和国际射电天文学研究中心的詹姆斯·米勒·琼斯教授是这项研究的首席研究员，他说:“如果我们可以在不同的位置观察同一个物体，我们就可以通过测量物体相对于背景移动的距离来计算它离我们的距离。”红外)。

“如果你在眼睛前面握住手指并一次用一只眼睛看，你会注意到你的手指似乎从一个地方跳到另一个地方。这是完全相同的原则。“

米勒-琼斯教授说:“在六天的时间里，我们观测到了黑洞的完整轨道，并使用了2011年同一望远镜阵列对同一星系的观测结果。”“这种方法和我们新的测量结果显示，该系统比之前认为的更远，黑洞的质量要大得多。”

来自莫纳什大学和ARC引力波卓越发现中心(OzGrav)的共同作者伊利亚·曼德尔教授说，这个黑洞的质量如此之大，实际上已经挑战了天文学家对其形成方式的认识。

“星星通过猛烈吹远离他们的表面来减掉周围环境的质量。但是为了制作一个黑洞这沉重，我们需要拨打亮颗星在寿命期间失去的质量“。

他说:“天鹅座X-1星系中的黑洞最初是一颗质量约为太阳60倍的恒星，在数万年前坍塌。”令人难以置信的是，它每隔5天半就绕着它的伴星——一颗超巨星——公转一圈，公转距离仅为地球和太阳距离的五分之一。

“这些新观察告诉我们，黑洞是我们太阳质量的20多倍 - 以前的估计增加了50％。”

赵雪山是本文的合著者，博士生，现就读于中国科学院国家天文台。

“Using the updated measurements for the black hole’s mass and its distance away from Earth, I was able to confirm that Cygnus X-1 is spinning incredibly quickly—very close to the speed of light and faster than any other black hole found to date,” she said.

“我的研究生涯刚刚开始，所以作为国际团队的一员，帮助完善有史以来发现的第一个黑洞的属性，是一个很好的机会。”

明年，世界上最大的无线电望远镜 - 平方公里阵列（SKA） - 在澳大利亚和南非开始建设。

米勒-琼斯教授说:“研究黑洞就像照亮宇宙中最保守的秘密——这是一个具有挑战性但又令人兴奋的研究领域。”

“随着下一代望远镜在线来到这里，他们提高的敏感性越来越详细地揭示了宇宙，利用了世界各地的科学家和研究团队投资的数十年来更好地了解了存在的宇宙和异国情调和极端的物体。

“这是成为天文学家的大好时机。”

引用:

“天鹅座X-1包含一个21倍太阳质量的黑洞——大质量恒星风的暗示”2021年2月18日，科学。
DOI：10.1126 / science.abb3363

“重新估计天鹅座X-1黑洞的自旋参数”2021年2月18日，《天体物理学杂志》上。

“从天鹅座X-1推测的带状恒星的风质量损失率”《天体物理学杂志》上。