巡天7年，我国自主研制的国家严重科技基础设施——郭守敬望远镜（简称LAMOST）再立大功。近来，依托这一“千里眼”，中国科学院国家地理台刘继峰、张昊彤研讨团队打破传统观测办法，发现了一颗迄今为止质量最大的恒星级黑洞，这颗70倍太阳质量的黑洞远超现在地理学理论预言的质量上限，被科学家们称为银河系内的“黑洞冠军”。该成果于北京时刻11月28日清晨在世界期刊《天然》上宣布。
一颗新天体：改写黑洞构成理论
黑洞作为一种自身不发光的奥秘天体，在世界中难以被直接“看到”。在分类上，黑洞一般分为恒星级黑洞、中等质量黑洞和超大质量黑洞。其间，恒星级黑洞是由大质量的恒星逝世塌缩构成的。
南京大学地理与空间科学学院院长李向东介绍，在恒星转化为黑洞的过程中，恒星中除氢和氦以外的一切元素总数，即金属丰度是一个重要参数。一直以来，黑洞构成的理论模型以为，大质量的恒星级黑洞首要构成于低金属丰度（低于1/5太阳金属丰度）的环境中，因而，恒星这类天体在太阳金属丰度下只能构成最大为25倍太阳质量的黑洞，但是，刘继峰、张昊彤研讨团队本次发现的黑洞，金属丰度近似于太阳，但计算成果显现，质量上大于太阳70倍，明显现已打破了现有恒星演化理论。
“这样的成果让其时的咱们有点不敢相信。”国家地理台副台长、研讨员刘继峰回想。他以为，这个新发现的黑洞质量已承认进入了现有恒星演化理论的“禁区”，“这或许意味着有关恒星演化构成黑洞的理论将被改写，或许曾经某种黑洞构成机制被忽视”。
一种新办法：不依托X射线也能捕捉黑洞
地理学理论预言，人类所在的银河系中就有上亿颗恒星级黑洞，但迄今为止，地理学家仅在银河系内发现了约20颗恒星级黑洞。这又是怎么回事呢？
本来，正因为“看不见”黑洞，科学家们只能“迂回”地经过其他现象来研讨。刘继峰介绍，物质在被黑洞吞噬的过程中，会发生X射线。人类经过光谱仪捕捉这些射线，构成数据，由此计算出黑洞的方位、规划和质量等特征。但是，并非一切黑洞在吸收物质时都有亮堂的X射线，因而，找到新的办法，发现更多没有X射线辐射的黑洞，成了地理学界近年来研讨的热门。
记者了解到，从2016年秋季开端，本次研讨团队开端使用LAMOST监测银河系内一个小天区的3000多颗恒星，盯梢它们的光谱改变。成果发现，在一个X射线辐射十分安静的双星体系（简称LB-1）中，一颗有8倍太阳质量的蓝色恒星，环绕一个“看不见的天体”做着周期性运动。它光谱中一条近乎停止且运转方向和恒星自身反相位的Hα发射线成为科学家的新头绪。
他们揣度，那个“看不见的天体”极有很大的或许是一颗黑洞。为此，研讨团队又先后经过西班牙和美国的光谱望远镜进一步承认验证了LB-1的光谱性质，终究经过观测到的数据，计算出这颗恒星年纪约为35百万年，间隔咱们1.4万光年，金属丰度相当于太阳，而这颗新发现的黑洞质量竟达到了太阳的70倍。
刘继峰说：“这个黑洞从未在任何X射线观测中被探测到，它的X射线辐射十分安静，所以，咱们为地理界供给了一种使用LAMOST巡天优势寻觅黑洞的新办法。”
一个新证明：LAMOST无愧“光谱之王”
新闻发布会上，李向东向记者着重：“此次研讨成果的取得，LAMOST功不可没，这是咱们依托我国自主研制的地理设备做的开创性研讨，证明了它强壮的光谱获取才能。”
国家地理台高级工程师白仲瑞介绍，LAMOST具有4000颗“眼睛”即光纤，一次能观测近4000个天体，可谓“一眼千星”。2019年3月，LAMOST揭露发布了1125万条光谱，成为全球首个打破千万的光谱巡天项目，被地理学家称为全世界光谱获取率最高的“光谱之王”。
在本次研讨中，历时两年的监测里，LAMOST共为这项研讨做了26次观测，累积曝光时刻约40个小时。刘继峰表明，假如使用一架一般四米口径望远镜来寻觅这样一颗黑洞，相同的概率下，估量需求40年的时刻——这充沛体现出LAMOST超高的观测功率。
“这颗迄今为止最大质量的恒星级黑洞，也是LAMOST发现的第一颗黑洞，它的出现将标志着使用LAMOST巡天优势搜索黑洞新时代的到来，地理学家有望发现更多‘深藏不露’的平静态黑洞。”刘继峰说。
（本报记者 杨舒）
