刷新质量下限 最小黑洞填补观测空白( 二 )

  黑洞的演化理论认为 , 中子星是恒星演化最後阶段的形态之一 , 而质量过大的中子星并不稳定 , 将会坍缩形成黑洞 。 然而 , 此前确认的黑洞质量至少达5倍太阳质量 , 中子星质量则一般不超过2.1倍太阳质量 。 人们对质量位於中子星与黑洞之间——被称为“质量间隙”的天体尚无确切了解 。

  2017年 , 雷射干涉引力波天文台(LIGO)观察到两个质量分别为31倍太阳质量和25倍太阳质量的黑洞并合 。 LIGO发现比以往更大质量的黑洞合并事件 , 让人不禁猜测 , 或许也有更小质量黑洞未被发现 。

  苟利军说:“一般发现的黑洞质量多集中在7到8倍太阳质量左右 。 通常宇宙中的小质量恒星更多 , 但却没观察到质量非常小的黑洞 。 ”

  本次研究论文第一作者、美国俄亥俄州立大学天文学教授托德·汤普森从这一猜测出发 , 投入到新型小质量黑洞的搜寻中 。 本次发现的小黑洞 , 恰恰填补了这一观测空白区域 。

  理论上 , 宇宙中大量存在的小质量恒星爆炸 , 这会导致小质量黑洞占多数 。 然而与理论预期相反 , 在汤普森教授的研究发表之前 , 还没有人发现位於“质量间隙”的任何黑洞 。

  由於没有对应的观测结果 , 天文学家不能确切说明质量在“质量间隙”的天体究竟是中子星还是黑洞 , 也不能证实推测的结果正确与否 。 苟利军认为 , 这次发现小质量黑洞後 , 人们将可能对黑洞的形成与恒星的生命历程有更深刻的认识 。

  汤普森说道:“我们可能确定了一个新型小质量黑洞 。 天体的质量非常重要 , 它告诉我们 , 天体本质是怎样的 , 形成和演化的过程又是怎样的 。 ”(科技日报实习生 张临谦 记者 刘霞)


推荐阅读