的发现“不可能”的大质量黑洞在银河系中,几周前才宣布,现在看来已被揭穿。预印本服务器 arXiv 上提供的三篇独立论文都指出了同样的问题。
问题的关键在于,光似乎被解释为从吸积盘发出的可能完全有另一个来源。反过来,这意味着从该光得出的质量测量结果可能不正确。
回顾一下,上个月底,中国国家天文台刘继峰领导的天文学家团队发表了一篇论文,揭示了LB-1的发现,这是一个距离15000光年的恒星质量黑洞。
LB-1 的惊人之处在于其奇特的质量:是太阳质量的 70 倍。
这种质量被认为在银河系中是不可能的,因为在可以产生这样的黑洞的质量范围内的大恒星预计将在所谓的“黑洞”中结束自己的生命。配对不稳定超新星完全消灭了恒星核心。没有恒星核心,没有黑洞。
因此,LB-1 有望颠覆我们的大质量恒星演化模型。但数据中存在一种错觉。
刘和他的团队利用径向速度发现了LB-1。据我们所知,黑洞位于一个双星系统中,其中有一颗恒星,被锁定在围绕共同重心的轨道上。
由于黑洞的质量比恒星大得多,因此它的移动量较小。但事实上,当恒星的引力作用它时,它确实会稍微晃动。请观看下面的视频,通过行星和恒星来直观地了解这一概念。
如果您可以看到每个物体移动的距离,就可以计算出物体的质量。但是,根据加州大学伯克利分校的两位天文学家的说法,这种摆动的光被解释为黑洞在吸积物质时发出的光——氢-α发射线 - 实际上根本不摆动。
“我们表明,事实上没有证据表明氢-α发射线的径向速度可变性,并且其明显的变化而是源于发光恒星的氢-α吸收线的变化,”他们在论文中写道,目前已提交至MNRAS 信件。
“如果不加以考虑,这种变化总是会导致静止的发射线看起来与发光恒星反相变化。”
换句话说,这是双星光线移动造成的虚幻效应。当通过分光镜观察时,星光被分成光谱,其波长揭示了恒星的化学成分,因为不同的元素发射和吸收不同的波长。
一个发射线是光谱上的一个明亮特征,由原子从较高能态过渡到较低能态而产生。由于每种元素都有独特的发射光谱,因此可以用来识别元素。另一方面,吸收线是一条较暗的线,由气体吸收光而产生。线的波长可用于识别所述气体。
研究人员发现,一旦他们从分析中去除了伴星的吸收线,氢-α发射线就停止了摆动。研究人员表示,这表明黑洞要么比 70 个太阳质量大得多(极不可能),要么小得多,不超过 20 个太阳质量。
一天前,由新西兰奥克兰大学理论天文学家 JJ Eldridge 领导的一个国际研究小组独立地进行了研究上传了一篇类似结论的论文。然而,该团队并没有重新检查 LB-1,而是在 15,000 光年外模拟了黑洞-明亮恒星双星系统,看看是否能找到与 LB-1 的匹配结果。
他们确实得到了一场比赛,但规模要小得多,质量在 4 到 7 个太阳质量之间。他们发现,要使 LB-1 的质量达到 70 个太阳质量,它需要距离更远;但刘团队使用的盖亚数据被发现是正确的。
“我们的结论是,LB-1 系统很可能是由一个自然存在的双星系统来解释的,该双星系统包含一个中等质量(约 8 个太阳质量)的黑洞,而不是一个达到 70 个太阳质量的黑洞,”他们写道在他们的预印本中,提交给MNRAS。
最后,第三张预印本由比利时鲁汶大学的天文学家迈克尔·阿卜杜勒-马西领导的,也瞄准了氢α线。该团队没有依赖以前的观察,而是使用 HERMES 光谱仪进行了自己的观察。墨卡托望远镜在加那利群岛。
利用这些新数据,研究人员通过减去与双星系统恒星大气相对应的理论氢-α吸收线,分离出氢-α发射剖面。他们的结果与加州大学伯克利分校研究人员得出的结果相同。
“因此,没有证据表明黑洞的质量比很大,因此绝对质量也很大。”他们写道在他们的预印本中。
三篇论文均未经过到目前为止,但他们都使用不同的方法得出了相同的结论,这一事实非常引人注目。那里很可能仍然存在黑洞,但如果存在的话,这些论文表明它与我们期望在银河系中发现的情况一致。
所以毕竟没有人需要重写恒星演化。