精确测量的结果，颠覆了我们对“首个”恒星级黑洞的认识：精确测量的结果

原标题：精确测量的结果，颠覆了我们对“首个”恒星级黑洞的认识

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天文学家们重新研究了有史以来发现的第一个恒星质量的黑洞，发现它的质量至少比我们想象的要大50% 。
据重新计算，天鹅座X-1双星系统中的黑洞的质量是太阳的21倍。这使得它成为迄今为止，在没有使用引力波的情况下发现的质量最大的恒星黑洞，这迫使天文学家重新思考黑洞是如何形成的。
1964年，天鹅座X-1是作为X射线源首次被发现，它作为黑洞的地位，后来成为天体物理学家斯蒂芬·霍金和基普·索恩打赌的主题。
科学家们后来证实了黑洞对该天体性质的解释，得出结论， X射线发射是由黑洞吞噬了一个双星伴星而产生的。
现在，它已经成为天空中被研究最多的黑洞之一，天文学家认为它已经被很好地理解了：一个距离我们6070光年的物体，质量是14.8个太阳质量，还有一个名为HDE226868的蓝色超巨星伴星，质量大约是24个太阳质量。
然而，根据新的观察，我们错了。
天文学家利用超长基线阵列（VeryLongBaselineArray）对该系统进行了新的视差观测，观察当地球绕太阳运行时，该系统在天空中看起来如何“摆动” 。超长基线阵列是一组射电望远镜，它们在一起相当于一个大陆大小的收集盘。
最终，他们的观测表明，天鹅座X-1比我们想象的要远得多。这意味着这些物体本身还要大得多。
澳大利亚国际射电天文学研究中心（ICRAR）的天文学家解释说：“我们使用射电望远镜对天鹅座X-1进行了高精度测量，这是迄今为止发现的第一个黑洞。该黑洞与一颗巨大的伴星在一个为期几天的轨道上运行。通过首次追踪黑洞在天空中的轨道，我们精确的测量了该星系的距离，使其距离地球超过7000光年。 ”
这意味着，该黑洞的质量超过了太阳的20倍，使其成为迄今为止未使用引力波发现的质量最大的恒星质量黑洞。这也挑战了我们关于大质量恒星如何演化形成黑洞的想法。
此前，通过电磁探测到的质量最大的恒星质量黑洞是M33X-7 ，其质量是太阳的15.65倍。在M33X-7被发现时，它也挑战了我们的黑洞形成模型。
科学家们得出的结论是，当大质量恒星塌缩形成黑洞到达生命的终点时，它失去质量的速度比模型显示的要慢。他们认为天鹅座X-1也有类似的情况。
科学家表示：“恒星通过表面的恒星风向周围环境流失质量。但是要产生这么重的黑洞，我们需要降低明亮恒星在其生命周期中失去的质量。 ”
天鹅座X-1黑洞的前体恒星最初的质量大约是太阳的60倍，在其核心可能直接塌缩成今天的密度很大的物体之前，它会释放出外部物质，绕过超新星爆炸。
现在，它与它的蓝色超巨星伴星被锁定在一个极其接近的，为期5.6天的轨道循环中。而且，这颗超巨伴星的质量也发生了变化，达到了太阳的40倍质量。
它的质量足够大，有一天也会变成一个黑洞，形成一个双黑洞，与产生引力波的合并过程中看到的黑洞类似。
然而，双星不太可能很快合并。精确的距离测量还将允许天文学家重新计算天鹅座X-1的其他特征。在另一项研究中，天文学家发现它的自转速度几乎和光速一样快。这比任何其他测量过的黑洞都要快。
这与引力波双星形成了直接的对比，引力波双星的自旋非常缓慢，或者说不对齐。这表明，天鹅座X-1与我们所见的黑洞双星合并的演化路径不同。
考虑到天鹅座X-1和HDE226868之间的距离，研究人员计算出这对天体不太可能在等于宇宙年龄的时间尺度内合并——138亿年。
因此，现在在第二次黑洞坍缩发生之前研究这个系统，为理解黑洞双星提供了一个难得的机会。
天文学家告诉我们：“这样的观测直接告诉了我们很多关于形成双黑洞的可能的进化路径，其中一些是LIGO和室女座等地面引力波探测器经常发现的。在双星形成双黑洞之前，我们仍然可以用电磁光捕捉到双星的‘行动’ ，这非常有帮助，有助于完善我们关于近距离双星演化的理论。 ”
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