你還記得2019年11月下旬，中國天文學(xué)家宣布發(fā)現(xiàn)70倍太陽質(zhì)量黑洞的重磅發(fā)現(xiàn)嗎？當(dāng)大質(zhì)量恒星以戲劇性的崩塌結(jié)束生命時，恒星黑洞就形成了。根據(jù)恒星演化理論，恒星黑洞的質(zhì)量，通常是太陽的十倍左右。

此前2019年11月28日，我們中國天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)在《自然》期刊上，宣布發(fā)現(xiàn)了一個質(zhì)量為70倍太陽質(zhì)量的黑洞，如果得到證實(shí)，將挑戰(zhàn)目前恒星演化的觀點(diǎn)。

這一發(fā)現(xiàn)立即引發(fā)了理論研究以及其他天體物理學(xué)家的額外觀測研究。來自埃爾朗根-紐倫堡大學(xué)和波茨坦大學(xué)的天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)對該天體進(jìn)行了仔細(xì)觀察。發(fā)現(xiàn)，它可能根本不一定是黑洞，而可能是一顆大質(zhì)量中子星，甚至可能是一顆“普通”恒星，其研究成果現(xiàn)已作為重點(diǎn)論文發(fā)表在著名期刊《天文學(xué)與天體物理學(xué)》上。這個假定的黑洞，是從一顆明亮伴星的運(yùn)動中間接探測到，該伴星圍繞一個看不見的致密天體運(yùn)行了大約80天。

從新觀測中，一個比利時團(tuán)隊(duì)顯示，最初測量結(jié)果被曲解了，事實(shí)上，黑洞的質(zhì)量非常不確定。最重要的問題是：即觀測到的雙星系統(tǒng)是如何產(chǎn)生的，仍然沒有答案。一個關(guān)鍵方面是可見伴星LSV+2225的質(zhì)量。這顆恒星的質(zhì)量越大，黑洞的質(zhì)量就必須越大，才能誘導(dǎo)觀測到的明亮恒星運(yùn)動，后者被認(rèn)為是一顆正常的恒星，質(zhì)量是太陽的8倍。來自弗里德里希-亞歷山大-紐倫堡大學(xué)(FAU)和波茨坦大學(xué)(FAU)一組天文學(xué)家，仔細(xì)研究了凱克望遠(yuǎn)鏡拍攝LS V+22 25的檔案光譜。

天文學(xué)家對研究恒星表面化學(xué)元素的豐度也特別感興趣。有趣的是，檢測到氦、碳、氮和氧的豐度，與年輕大質(zhì)量恒星的標(biāo)準(zhǔn)組成相比存在偏差。觀測到的表面，顯示出氫核聚變產(chǎn)生的灰燼，這一過程只發(fā)生在年輕恒星的核心深處，預(yù)計(jì)不會在其表面被檢測到。這項(xiàng)研究的首席科學(xué)家、FAU天文研究所班伯格博士卡爾·雷米斯-天文臺(Dr.Karl Remeis-Observatory)的成員安德烈亞斯·伊爾岡(Andreas Irrgang)表示：乍一看，光譜確實(shí)像是一顆年輕的大質(zhì)量恒星光譜。

然而，有幾個屬性似乎相當(dāng)可疑，這促使我們重新審視檔案數(shù)據(jù)。研究人員認(rèn)為LSV+2 2 2 5過去一定與它的致密伴星發(fā)生過相互作用。在這段傳質(zhì)過程中，恒星的外層被移除，現(xiàn)在可以看到剝離的氦核，富含氫燃燒產(chǎn)生的灰燼，然而，剝離氦的恒星比正常恒星要輕得多。將結(jié)果與蓋亞太空望遠(yuǎn)鏡測量相結(jié)合，確定了最有可能的恒星質(zhì)量僅為太陽質(zhì)量的1.1倍(不確定性為±0.5倍)。

所以致密伴星的最小質(zhì)量只有2-3倍太陽質(zhì)量，這表明它可能根本不一定是黑洞，而可能是一顆大質(zhì)量中子星，甚至是一顆“普通”恒星。恒星LS V+22 25因可能有一個巨大的黑洞伴星而聲名鵲起。然而，仔細(xì)觀察這顆恒星本身就會發(fā)現(xiàn)，它本身就是一個非常有趣的天體，因?yàn)殡m然理論上已經(jīng)預(yù)測到剝離氦的恒星具有中等質(zhì)量，但到目前為止只發(fā)現(xiàn)了很少的恒星，所以它們也是理解雙星相互作用的關(guān)鍵對象。

博科園｜研究/來自：埃爾朗根-紐倫堡大學(xué)

參考期刊《天文學(xué)與天體物理學(xué)》

DOI: 10.1051/0004-6361/201937343

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