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科研人员探测到迄今最大质量的黑洞合并事件 科研人员探测到迄今最大质量的黑洞合并事件光明网2025-07-18 13:05新华社伦敦7月17日电(记者郭爽)一个国际合作团队日前宣布,他们借助美国激光干涉仪引力波天文台(LIGO)探测到迄今最大质量的黑洞碰撞合并事件,该发现对理解宇宙中黑洞的成长方式具有重要意义。LIGO-Virgo-KAGRA合作组日前在英国格拉斯哥举行的国际广义相对论和引力会议暨爱德华多·阿马尔迪引力波会议(GR-Amaldi)上宣布了这项成果。Virgo是欧洲“处女座”引力波探测器,KAGRA是日本神冈引力波探测器。据英国《自然》杂志网站报道,自2015年LIGO首次探测到引力波以来,已观测到数百次黑洞或中子星合并事件。此次于2023年11月探测到的合并事件,是迄今观测到的最大规模合并。通过对LIGO探测信号建模,科研人员计算出,这起被命名为GW231123的合并事件中,两个质量分别约为太阳质量100倍和140倍的黑洞合并,产生一个质量约为太阳质量225倍的黑洞。模型还显示,这两个黑洞自旋速度极快——大约每秒40次,接近爱因斯坦广义相对论预测的黑洞在保持稳定情况下能达到的极限。黑洞按照质量可分为三类:几倍到100倍太阳质量的恒星级黑洞、星系中心百万倍太阳质量以上的超大质量黑洞和介于二者之间的中等质量黑洞。迄今已有足够证据证明恒星级黑洞和超大质量黑洞的存在,但中等质量黑洞却十分罕见。LIGO捕捉到的大多数事件都涉及恒星级黑洞,它们被认为是大质量恒星以超新星爆发形式终结生命时形成的。但GW231123事件涉及的两个黑洞质量接近或超出了恒星级黑洞区间,其形成不能完全通过上述机制解释。LIGO-Virgo-KAGRA合作组成员、英国加的夫大学物理学家马克·汉纳姆指出,一种可能的解释是,这两个黑洞是由早期较小的黑洞分级合并形成的,这种合并会增加黑洞的自旋速度和质量。来源:新华网
一个恒星系统诞生过程首次被“拍”到科学家观察到处于行星形成时代开端的年轻恒星HOPS-315。 图片来源:ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)/M. McClure et al. 天文学家首次在太阳系外发现了一个处于最早形成阶段的恒星系统。长期以来,科学界一直在寻找这样的系统,用以理解我们太阳系的最初开端。研究团队利用地面和太空望远镜,聚焦于距离地球420秒差距(约1370光年)的年轻恒星HOPS-315上。它正处于最激动人心的行星形成时代的开端。 研究人员7月16日在《自然》上报告了这一发现。“我们一直试图在别处找到一个我们太阳系的婴儿版本。”论文作者之一、美国普渡大学天文学家Merel van't Hoff说。 研究团队最初关注到HOPS-315这颗位于猎户座的原恒星,是因为在其周围探测到了结晶硅酸盐矿物,而后者是行星早期形成的指示迹象。此外,它的朝向使得天文学家能够瞥见其周围的气体和尘埃盘。这种视角十分罕见,因为新生恒星喷发出的气体流往往会遮挡视线,使人们无法观察到热盘;但HOPS-315的盘却完全展示了出来。 研究人员使用詹姆斯·韦布空间望远镜探测了该恒星周围物质的化学成分,并首次在这类盘中发现了温暖的SiO踪迹。他们同时注意到,所探测到的硅酸盐矿物富含SiO,并且该恒星盘中部区域的温度极高。 结合智利阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵(ALMA)的额外观测,这些发现表明HOPS-315灼热的中部区域蒸发了恒星周围的岩石,随后气体冷却并凝结为用于形成行星的矿物。“这种热矿物是盘中‘培养’所需的第一批原料。”论文第一兼通讯作者、荷兰莱顿大学天文学家Melissa McClure表示。 McClure同时指出,HOPS-315周围矿物积累的“时间零点”快照是前所未有的。她补充道,这是一个“清晰、确凿的”证据,能够表明我们正在目睹行星形成的最早阶段。尽管天文学家此前早已通过研究古陨石,用太阳系形成时期的残余物拼凑出了我们太阳系的起源故事,但诸如本次新发现的“动态镜头”提供了新的见解。McClure表示,“回顾并说‘原来我们的太阳在仅仅10万岁的时候就经历了这些’是很有价值的。” 美国弗吉尼亚州夏洛茨维尔国家射电天文台的天文学家John Tobin希望未来能有更多对类似早期系统的观测。“这是我们第一次看到这个过程,但我们其实只揭开了冰山一角。” Van't Hoff同样希望能更深入地了解HOPS-315系统,包括它的结构、温度以及其中还可能“游动”着哪些其他分子。她希望能结合这些更精细的描述,预测该系统如何从“青年”转向“成年”。“你可以观察处于不同阶段的人,了解他们是如何长大的,但每个人都略有不同。”她说,“这也正是我们试图通过这些系统去弄明白的事情。” 相关论文链接:http://tieba.baidu.com/mo/q/checkurl?url=https%3A%2F%2Fdoi.org%2F10.1038%2Fs41586-025-09163-z&urlrefer=267b64a706b5e17109369b4138bb015c
一个恒星系统诞生过程首次被“拍”到科学家观察到处于行星形成时代开端的年轻恒星HOPS-315。 图片来源:ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)/M. McClure et al. 天文学家首次在太阳系外发现了一个处于最早形成阶段的恒星系统。长期以来,科学界一直在寻找这样的系统,用以理解我们太阳系的最初开端。研究团队利用地面和太空望远镜,聚焦于距离地球420秒差距(约1370光年)的年轻恒星HOPS-315上。它正处于最激动人心的行星形成时代的开端。 研究人员7月16日在《自然》上报告了这一发现。“我们一直试图在别处找到一个我们太阳系的婴儿版本。”论文作者之一、美国普渡大学天文学家Merel van't Hoff说。 研究团队最初关注到HOPS-315这颗位于猎户座的原恒星,是因为在其周围探测到了结晶硅酸盐矿物,而后者是行星早期形成的指示迹象。此外,它的朝向使得天文学家能够瞥见其周围的气体和尘埃盘。这种视角十分罕见,因为新生恒星喷发出的气体流往往会遮挡视线,使人们无法观察到热盘;但HOPS-315的盘却完全展示了出来。 研究人员使用詹姆斯·韦布空间望远镜探测了该恒星周围物质的化学成分,并首次在这类盘中发现了温暖的SiO踪迹。他们同时注意到,所探测到的硅酸盐矿物富含SiO,并且该恒星盘中部区域的温度极高。 结合智利阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵(ALMA)的额外观测,这些发现表明HOPS-315灼热的中部区域蒸发了恒星周围的岩石,随后气体冷却并凝结为用于形成行星的矿物。“这种热矿物是盘中‘培养’所需的第一批原料。”论文第一兼通讯作者、荷兰莱顿大学天文学家Melissa McClure表示。 McClure同时指出,HOPS-315周围矿物积累的“时间零点”快照是前所未有的。她补充道,这是一个“清晰、确凿的”证据,能够表明我们正在目睹行星形成的最早阶段。尽管天文学家此前早已通过研究古陨石,用太阳系形成时期的残余物拼凑出了我们太阳系的起源故事,但诸如本次新发现的“动态镜头”提供了新的见解。McClure表示,“回顾并说‘原来我们的太阳在仅仅10万岁的时候就经历了这些’是很有价值的。” 美国弗吉尼亚州夏洛茨维尔国家射电天文台的天文学家John Tobin希望未来能有更多对类似早期系统的观测。“这是我们第一次看到这个过程,但我们其实只揭开了冰山一角。” Van't Hoff同样希望能更深入地了解HOPS-315系统,包括它的结构、温度以及其中还可能“游动”着哪些其他分子。她希望能结合这些更精细的描述,预测该系统如何从“青年”转向“成年”。“你可以观察处于不同阶段的人,了解他们是如何长大的,但每个人都略有不同。”她说,“这也正是我们试图通过这些系统去弄明白的事情。” 相关论文链接:http://tieba.baidu.com/mo/q/checkurl?url=https%3A%2F%2Fdoi.org%2F10.1038%2Fs41586-025-09163-z&urlrefer=267b64a706b5e17109369b4138bb015c
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