【科学发现】宇宙奥秘再揭新篇章:中等质量黑洞“心跳”首次被发现
大浪资讯 —— 2023年3月3日,来自安徽师范大学物理与电子信息学院的舒新文教授领衔的研究团队,在天体物理学领域取得了一项重大突破。他们成功捕捉到了中等质量黑洞吞噬恒星时发出的X射线准周期振荡信号,这一发现为宇宙中中等质量黑洞的存在提供了强有力的证据。
黑洞“心跳”初现端倪
据悉,这一现象首次被观测到,其振荡信号类似于黑洞的“心跳”,标志着天体物理学家在探索宇宙奥秘的道路上迈出了关键一步。该研究成果于2月28日发表在国际顶级期刊《自然·天文学》上,合作者还包括了中山大学、中国科学技术大学以及广州大学的科研人员。
黑洞家族新成员的揭秘
目前,科学家们已知的黑洞主要分为两大类:一类是大质量恒星死亡后形成的恒星级黑洞,另一类则是位于星系核心的超大质量黑洞。中等质量黑洞,尽管被理论预言为超大质量黑洞的“种子”,却因为观测难度大而鲜有可靠的证据。
“宇宙隐士”的发现
舒新文教授解释说:“宇宙中可能大部分的黑洞都处于冬眠状态,理论上它们应该存在,但就是不露面。如何找到这些‘宇宙隐士’,是当今物理学和天文学最烧脑的难题之一。”
黑洞吞噬恒星的壮丽景象
当一颗恒星不幸接近黑洞,强大的潮汐引力会将它撕裂瓦解,进而被吞噬,同时释放出剧烈的电磁辐射。这种现象被称为“黑洞潮汐撕裂恒星事件”。
填补黑洞家族成长史的空白
舒新文教授的研究团队通过对一例中等质量黑洞潮汐瓦解恒星事件的分析,成功探测到了频率约为0.012赫兹的准周期性振荡信号。结合X射线能谱分析,他们推算出该黑洞的质量介于9900至16000倍太阳质量,属于中等质量黑洞。
黑洞家族的“青少年时期”
将黑洞比作人类,不同质量的黑洞“心律”不同。此次发现通过探测罕见的“心跳”特征,甄别出了类似于青少年时期的黑洞,填补了描绘黑洞家族成长和进化史的关键缺环。
未来探测和研究的新方向
这一发现不仅为理解中等质量黑洞的物理性质提供了关键信息,也为未来利用潮汐瓦解恒星事件的X射线辐射进行探测和研究奠定了坚实基础。
研究团队再获突破
值得一提的是,这并非舒新文研究团队首次在黑洞研究领域取得重大突破。2020年,他们已在《自然·通讯》上发表了关于双黑洞潮汐撕裂恒星的研究成果。
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结语
这一发现无疑为宇宙学研究开启了新的篇章,让我们对宇宙的奥秘有了更深入的认识。期待未来科学家们能够继续揭开更多宇宙的秘密。