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十年前我们测量了一个黑洞，现在发现当年“小看”了它( 四 )


苟利军研究员的团队则领衔了黑洞自旋的测量工作，他们推断得到比之前测量结果更高的黑洞转速，发现黑洞视界面在以95%的光速转动，这是目前有精确测量的自旋最快的黑洞。
有趣的是，这种通过电磁学手段测量的黑洞自旋（特别是大质量X射线双星中黑洞的自旋分布）和引力波探测得到的黑洞自旋表现出了完全不同的分布特征（后者通常是接近不旋转的），这似乎暗示着两条不同的演化途径，有待进一步的研究和探索。
除此之外，存在如此重且很可能超太阳金属丰度并且转动如此之快的黑洞，表明我们现有的演化模型可能过高估计了星风的质量损失率。
来自澳大利亚莫纳什大学的曼德尔教授领导的团队在《天体物理学报》上发表的论文详细讨论了这个系统的演化历程。
十年前我们测量了一个黑洞，现在发现当年“小看”了它
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最新结果示意图｜图片来源：ICRAR
精确测量：属于天文学家的奥运会竞技项目
正如文章开头所言，科学家们只能依靠观测数据、数学模型和理论基础来“估量”天体的参数，与此同时，还需要不断改进设备，进行长期观测，才有可能取得更加接近宇宙天体本来面目的测量结果。
2020年获得诺奖的两位实测天文学家赖因哈德·根策尔（Reinhard Genzel）和安德烈娅·盖兹（Andrea Ghez）就是凭借着几十年的持续努力，采用最先进的观测技术，最终精确测量了银河系中心致密天体的质量而最终获得了这一殊荣。
在荣誉之外，正是通过众多天文学家对于星空不同视角的持续探测，才让我们更好地了解星空，认识我们所处的这个宇宙。
十年前我们测量了一个黑洞，现在发现当年“小看”了它
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2020年黑洞诺奖图｜图片来源：https://www.nobelprize.org
精确了解这些系统参数，也是天文学家们深入了解这个天体、掀开黑洞神秘面纱的第一步。
与此同时，虽然了解遥远天体的质量和自转速度，对于我们当下的生活不会产生任何影响，然而想到生活在地球上平均身高不足两米的人类，竟然可以如此精确了解到这个距离地球约7200光年的巨兽，还是不免感到兴奋。
从人类文明的发展史来看，仰望星空曾经在历史上影响了整个人类文明的发展，牛顿深深被天空中天体的运动所吸引，提出了万有引力并且完成了经典巨著《自然哲学的数学原理》。
万有引力理论成为了现代科学的基础。要是没有这个理论，我们就不会发展出现代文明。
浩瀚星空，是自然为我们提供的一个无限可能的实验场所，我们相信，在未来，来自这个场所的新的研究成果，同样会将我们的文明推向一个新的高度。
最后，笔者想和大家一起分享麻省理工学院校长赖夫（Rafael Reif）在首次探测到引力波的新闻发布会后所说的一段话。
“基础科学是辛苦的、严谨的和缓慢的，又是震撼性的、革命性的和催化性的。没有基础科学，最好的设想就无法得到改进‘创新’只能是小打小闹。只有随着基础科学的进步，社会也才能进步。”
参考文献：
[1]‘Cygnus X-1 contains a 21-solar mass black hole – implications for massive star winds’, published in Science on February 18th, 2021. （https://science.sciencemag.org/content/early/2021/02/17/science.abb3363）
[2]‘Reestimating the Spin Parameter of the Black Hole in Cygnus X-1’, published in The Astrophysical Journal on February 18th, 2021.（https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/abbcd6）
[3]‘Wind mass-loss rates of stripped stars inferred from Cygnus X-1’, published in The Astrophysical Journal on February 18th, 2021.
作者简介：苟利军：中国科学院国家天文台研究员，中国科学院大学教授简介，兼任《中国国家天文》杂志执行主编，研究方向为黑洞，引力波等。
赵雪杉：国家天文台在读博士研究生，研究方向为黑洞的基本性质等。
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