曾让霍金认赌服输的那个黑洞，摸清“底细”了！
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北京时间2月19日凌晨，国际科学期刊《科学》杂志和《天体物理学报》的三篇文章联合发布了对历史上发现的第一个恒星级黑洞——天鹅座X1的最新精确测量结果：来自澳大利亚、美国和中国（中国科学院国家天文台研究员苟利军牵头）的三个团队分别独立对黑洞的距离、质量、自旋及其演化做了最为精确的测量和限制，发现此系统包含了一个21倍太阳质量的黑洞，其自转速度极接近光速。这是科学家们迄今发现并确认的唯一一个黑洞质量超过20倍太阳质量且自转如此之快的X射线双星系统。
天鹅座X1是一个X射线双星系统，除了包含能够产生X射线源的致密星之外，还包含一个蓝巨星。自从这个系统在1964年被美国探空火箭首次发现以来，其中致密天体究竟是黑洞还是中子星的问题一直是高能天体物理研究领域的热点。上世纪70年代，物理学家索恩和霍金也为此打赌，还立下了字据。直到上世纪90年代，越来越多的观测证据表明这个系统中心应该是黑洞，霍金才签字表示认赌服输。
尽管霍金已经认输，然而对于这个系统的性质科学家们一直缺乏精确的测量。在刚刚发表在《科学》上的文章中，研究人员把新的观测数据和之前的观测数据相结合，同时消除了天鹅座X1的喷流运动所导致的系统误差效应之后，最终得到了天鹅座X1黑洞距离地球的最新距离：7240光年。在此基础之上重新分析光学数据，发现黑洞质量增加了50％，增加到了21倍的太阳质量，精度为10％，这是X射线双星系统中目前唯一一个主星质量超过20倍太阳质量的黑洞X射线双星系统。
研究人员表示，黑洞自转仅仅影响靠近黑洞视界面大约几百公里的范围，所以需要利用位于此区域的吸积盘所产生的光子能量更高的X射线波段数据来推断。苟利军研究员领导的研究团队结合新得到的距离和质量的测量结果，分析了X射线光谱数据，从而对黑洞的自转速度进行了精确限制，相比之前的测量结果，发现此次测量的黑洞转动更加极端，黑洞视界面正在以至少95％的光速自转，这也是目前已知的唯一一个以如此高速度转动的黑洞系统。
研究人员认为，精确的系统参数测量给我们提供了和引力波所探测到的黑洞进行比较的机会。天鹅座X1的自转极快，这和引力波所发现的黑洞系统表现出完全不同的转动特征，这也意味着此系统很有可能与引力波系统有着完全不同的形成机制。（经济日报经点科学工作室 采访人员:沈慧）
【曾让霍金认赌服输的那个黑洞，摸清“底细”了！】【来源：经济日报】
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