天文学

2021/6/7 10:36:14

天文学知识

讯，近期，中国科学院国家天文台刘继峰、张昊彤研究团队发现迄今最大恒星级黑洞，这颗70倍太阳质量的黑洞远超理论预言的质量上限。据了解，黑洞一般分为恒星级黑洞、中等质量黑洞和超大质量黑洞。而恒星级黑洞是由大质量恒星死亡形成的。

北京时间2019年11月28日凌晨，国际科学期刊《自然》发布了中国科学院国家天文台刘继峰、张昊彤研究团队的一项重大发现。依托我国自主研制的国家重大科技基础设施郭守敬望远镜(LAMOST)，研究团队发现了一颗迄今为止质量最大的恒星级黑洞，并提供了一种利用LAMOST巡天优势寻找黑洞的新方法。这颗70倍太阳质量的黑洞远超理论预言的质量上限，颠覆了人们对恒星级黑洞形成的认知，有望推动恒星演化和黑洞形成理论的革新。

黑洞是一种本身不发光的神秘天体。任何物质，包括光也无法从它身边逃离。根据质量的不同，黑洞一般分为恒星级黑洞、中等质量黑洞和超大质量黑洞。这其中，恒星级黑洞是由大质量恒星死亡形成的，是宇宙中广泛存在的“居民”。理论预言银河系中有上亿颗恒星级黑洞，但迄今为止，天文学家仅在银河系发现了约20颗恒星级黑洞——而且都是通过黑洞吸积伴星气体所发出的X射线来识别的、质量均小于20倍太阳质量的黑洞。

2016年秋季开始，国家天文台领导的研究团队利用LAMOST开展双星课题研究，历时两年监测了一个小天区内3000多颗恒星。结果发现，在一个X射线辐射宁静的双星系统(LB-1)中，一颗8倍太阳质量的蓝色恒星，围绕一个“看不见的天体”做着周期性运动。不同寻常的光谱特征表明，那个“看不见的天体”极有可能是一颗黑洞。

研究人员随即进行了“确认”：他们通过西班牙10.4米口径加纳利大望远镜和美国10米口径凯克望远镜，进一步确认了LB-1的光谱性质，计算出该黑洞的质量大约是太阳的70倍。值得一提的是，在两年之久的监测时间里，LAMOST共为这项研究做了26次观测，累积曝光时间约40个小时。刘继峰表示，如果利用一架普通四米口径望远镜来寻找这样一颗黑洞，同样的几率下，则需要40年的时间——这充分体现出LAMOST超高的观测效率。

目前恒星演化理论预言在太阳金属丰度下只能形成最大为25倍太阳质量的黑洞。这颗新发现黑洞的质量已经进入了现有恒星演化理论的“禁区”。美国激光干涉引力波天文台(LIGO)从2015年起，通过探测引力波的方法发现了数十倍太阳质量的黑洞;2017年，雷纳韦斯、基普索恩和巴里巴里什因在LIGO的建造和引力波探测方面的贡献被授予诺贝尔物理学奖。LIGO台长大卫雷茨评论，“在银河系内发现70倍太阳质量的黑洞，将迫使天文学家改写恒星级黑洞的形成模型。这一非凡的成果，将与过去四年里美国激光干涉引力波天文台(LIGO)及欧洲室女座引力波天文台(Virgo)探测到的双黑洞并合事件一起，推动黑洞天体物理研究的复兴”。接下来，利用LAMOST极高的观测效率，天文学家有望发现一大批“深藏不露”的黑洞,开创批量发现黑洞的新纪元。

这项工作是基于LAMOST(中国兴隆)、加纳利大望远镜(西班牙加纳利群岛)、凯克望远镜(美国夏威夷)和钱德拉X射线天文台(美国)的观测数据完成的。本研究共包括55位作者，来自中国、美国、西班牙、澳大利亚、意大利、波兰和荷兰7个国家28家单位。

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天文学家辩驳第九大行星存在

导语：前阵子，美国科学家对外宣布，有充分证据显示，太阳系边缘可能“潜藏”着遥远而巨大的第九大行星。还明确的指出这颗巨大的隐藏行星被认为位于太阳系边缘，比地球大10倍，属于气体行，引来广泛的关注。不过，天文学家哈佛-史密森辩驳第九大行星存在，他通过实验表明2%可能性都够不着!感兴趣的小伙伴快来了解一番吧。

据估算，“第九大行星”在大约400亿到1400亿英里的距离围绕着太阳运行

今年早些时候科学家们提出了第九大行星存在可能证据，在椭圆轨道上一个具有海王星质量的行星，距离太阳比冥王星距太阳远10倍。自那以后，天文学界对该行星是否最终存在于这样遥远的轨道上感到困惑。

哈佛-史密森天体物理中心(CFA)天文学家的新研究探讨了一些场景，发现它们中大多数轨道的存在概率较低。CFA天文学家Gongjie Li称假如有证据表明第九大行星的存在，但是他们无法解释它是如何产生的。第九大行星在大约400亿到1400亿英里的距离围绕着太阳运行，或400至1500个天文单位。

这样的轨道远远超出太阳系中的其他行星，问题在于它在那儿形成的还是先在别处形成而后进入那极不同寻常的轨道上的呢。Li和她的论文合著者Fred Adams进行了数以百万计的计算机模拟来考虑三种可能性。第一个和最有可能的是一个路过的恒星捕获了第九大行星。这种互动不仅会将这颗行星轻推进一个更大的轨道上，而且使那轨道更椭圆。此外，因为太阳在一个星团中形成，有好几千个邻居，这样的恒星接触在太阳系的早期历史中更常见。

第九大行星的大轨道会让它在这样的接触中更容易弹出。因此，第九大行星很有可能是一个后来者，在离开了自己所诞生天体系统后，它抵达了目前的轨道

然而，一个误入太阳系附近的恒星更有可能把第九大行星彻底拉走，并将其逐出太阳系。Li和Adams发现第九大行星处在目前的轨道上至多只有百分之十的概率。CFA天文学家Scott Kenyon相信他可能会有解决这个难题的方案。在提交给天体物理学杂志的两篇论文中，Kenyon和他的合著者Benjamin Bromley利用计算机模拟来为第九大行星在更大轨道上的形成构建合理的情景。Kenyon表示最简单的解决办法是让太阳系再制造一个巨型气态行星。

他们提出第九大行星在距太阳更近的地方形成，然后与其他的巨型气态行星相互作用，尤其是木星和土星。随着时间的推移，一系列的引力作用可能会推动这颗行星进入一个更大更椭圆的轨道。Kenyon和Bromley还检验了第九大行星实际上最初是在远处形成的可能性。他们发现由Li所说的路过天体的推挤，初始行星盘质量和行星盘寿命的正确组合有可能及时创造第九大行星。太阳诞生在一个与其他天体频繁接触的集群中。

第九大行星是从一个路过的恒星系统中被捕获，像是是漂流靠近太阳系后被捕获的一个自由漂浮行星

第九大行星的大轨道会让它在这样的接触中更容易弹出。因此，第九大行星很有可能是一个后来者，在离开了自己所诞生天体系统后，它抵达了目前的轨道。最后，Li和Adams看向了两个更狂野的可能性，即第九大行星是从一个路过的恒星系统中被捕获，它是一颗其他恒星系统的行星，或者是漂流靠近太阳系后被捕获的一个自由漂浮行星。不管怎样，他们得出的结论是：这两种情况的可能性都不到百分之二。

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天文学家的工作是什么

天文学家的工作主要是研究天体以及天体运行规律。天文学家研究对象如下：1、行星层次：包括行星系中的行星、围绕行星旋转的卫星和大量的小天体，如小行星、彗星、流星体以及行星际物质等。恒星系统。2、恒星层次：现时人们已经观测到了亿万个恒星，太阳只是无数恒星中很普通的一颗。

3、星系层次：人类所处的太阳系只是处于由无数恒星组成的银河系中的一隅。而银河系也只是一个普通的星系，除了银河系以外，还存在着许多的河外星系。星系又进一步组成了更大的天体系统，星系群、星系团和超星系团。

天文学家是以天体以及天体运行规律为研究对象的著名人士，代表性人物有古希腊天文学家泰勒斯、阿里斯塔克斯、喜帕恰斯。近代的代表人物有伽利略、开普勒等。中国代表人物有张衡、祖冲之、徐光启，现代有张钰哲等。

伽利略是历史上最重要的天文学家是意大利的科学革命先锋伽利略。在某种意义上，伽利略是一位幸运的天文学家。他是第一个看到土星光环的人，他还发现并命名了木星的各种卫星。他也是第一个观察太阳黑子的人。

希帕恰斯是古希腊的一位天文学家，被广泛认为是古代最伟大的天文学家，希帕恰克斯很容易被看作是天文学的奠基人。他对这个领域最重要的贡献是第一本已知的星表，历史学家认为他是在观看了超新星之后产生的灵感而建造的。

北斗七星在天文学上称之为何

从小我们都听说过北斗七星，北斗七星会在不同的季节和夜晚，出现在天空不同的方位。有些朋友不清楚，北斗七星在天文学上称之为什么？北斗七星在天文学上称是什么星座？今天小编就和大家来聊一聊这方面有关的内容，以下内容值得大家一看。

北斗七星在天文学上称之为什么

北斗七星在天文学上称之为大熊座。大熊座为北天星座之一，处于小熊座以及小狮座附近，春季较为适合观察。北斗七星是北半球天空的重要星象，是由紫微垣中的天枢、天璇、天玑、天权、玉衡、开阳以及摇光等七星所组合而成。

北斗七星是北半球天空的重要星象，由天枢、天璇、天玑、天权、玉衡、开阳、摇光（又作瑶光）七颗星组成，因北斗七星曲折如斗，故而得名。北斗七星是属于紫微垣的一个星官。《晋书天文志》记载，枢为天，璇为地，玑为人，权为时，衡为音，开阳为律，摇光为星。在七颗星中，“玉衡”最亮，亮度几乎接近一等星。“天权”最暗，是一颗三等星。其它五颗都是二等星。在“开阳”附近有一颗很小的伴星，叫“开阳辅”或“开阳增一”。

北斗七星在不同的季节和夜晚不同的时间，会出现于北半球天空不同的方位，所以古人就根据初昏时斗柄所指的方向来决定季节。古籍《鹖冠子》记载：斗柄指东，天下皆春；斗柄指南，天下皆夏；斗柄指西，天下皆秋；斗柄指北，天下皆冬。季节交替与“黄赤交角”有着密切的关系，黄赤交角是地球上四季变化和五带区分的根本原因，它影响着与其紧密联系的自然地理现象。古人们根据北斗七星在夜空中的指向，就可以指导农业生产不误时节。古语有云，“夜看北斗知北南”。

北斗介绍

北斗是由天枢、天璇、天玑、天权、玉衡、开阳、摇光七星组成的。古代汉族人民把这七星联系起来想象成为古代舀酒的斗形。

天枢、天璇、天玑、天权组成为斗身，古曰魁；玉衡、开阳、瑶光组成为斗柄，古曰杓。

北斗星在不同的季节和夜晚不同的时间，出现于天空不同的方位，所以古人就根据初昏时斗柄所指的方向来决定季节：斗柄东指，天下皆春；斗柄南指，天下皆夏；斗柄西指，天下皆秋；斗柄北指，天下皆冬。

北斗七星从斗身上端开始，到斗柄的末尾，按顺序依次命名为α、β、γ、δ、ε、ζ、η，古时汉族天文学家分别把它们称作：天枢、天璇、天玑、天权、玉衡、开阳、瑶光。从“天璇”通过“天枢”向外延伸一条直线，大约延长5倍多些，就可见到一颗和北斗七星差不多亮的星星，这就是北极星。

怎样利用北斗七星辨方向

找到北斗七星勺口前两颗星连线向勺口开口方向延长两颗星距离五倍找到北极星，北极星所在方向就是正北，根据上北下南左西右东确定四个方向

北斗星在不同的季节和夜晚不同的时间，出现于天空不同的方位，所以古人就根据初昏时斗柄所指的方向来决定季节：斗柄指东，天下皆春；斗柄指南，天下皆夏；斗柄指西，天下皆秋；斗柄指北，天下皆冬。

北斗七星从斗身上端开始，到斗柄的末尾，按顺序依次命名为α、β、γ、δ、ε、ζ、η，中国古代汉族天文学家分别把它们称作：天枢、天璇、天玑、天权、玉衡、开阳、摇光。从“天璇”通过“天枢”向外延伸一条直线，大约延长5倍多些，就可见到一颗和北斗七星差不多亮的星星,这就是北极星。

道教称北斗七星为七元解厄星君，居北斗七宫，即：天枢宫贪狼星君、天璇宫巨门星君、天玑宫禄存星君、天权宫文曲星君、玉衡宫廉贞星君、开阳宫武曲星君、摇光宫破军星君。