中国科学家发现最大恒星级黑洞遭质疑,《自然》两文展开辩论(2)

光山新闻网 林晓舟 2020-04-30 12:19:45
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1、那个“看不见的家伙”的氢发射线只是几乎静止,并非真的静止不动。它需要以非常轻微的幅度左右摆动,在图像上形成类似于酒瓶的形状。不然的话,按摆动比例计算它的质量会超出天际,难以解释。

2、看得见的B型星的质量真的有8倍太阳。按比例计算,B型星质量越大,“看不见的家伙”质量也就越大。

氢发射线真的轻微摆动了吗?

尽管在论文发表之时,地球上最先进的光学望远精,包括位于夏威夷的10米凯克望远镜和位于西班牙的10.4米GTC望远镜也都跟进确认过,但此后,国际上质疑的声音依然不断。

去年12月9日,美国加州大学伯克利分校研究生埃尔·巴德里(El-Badry)在预印本网站上传一篇未经同行评议的文章,认为那条氢发射线的轻微摆动是由B型星周围大气吸收造成的,其实是完全静止的。这条氢发射线的来源因此不可能是一个黑洞。

1月10日,德国-纽伦堡大学和波茨坦大学的天文学家团队则在《天文学与天体物理学》上发文称,这个天体可能根本不是黑洞,而是大质量中子星,甚至普通恒星。

他们的破论点主要在前提2上。一些化学元素迹象表明,看得见的B型星可能已经被剥离外壳,质量只剩下了1.1倍太阳质量。以此计算,看不见的家伙只有2-3倍太阳质量。

这次,比利时鲁汶大学萨那团队的评论文章以“续议事项”的形式发表。他们的主要观点与巴德里相似,即氢发射线的轻微摆动是由B型星的吸收部造成的。

他们认为,从目前数据来看,B型星的质量下限为4倍太阳质量,如果是两颗4倍太阳质量的恒星形成双星系统,且转速够快的话,那另一个恒星可能会探测不到。

回复:最新观测和分析依然达到65倍太阳质量

“续议事项”是《自然》在2018年底上线的板块,如果对此前《自然》发表过的论文出现特别有趣、及时的同行评论或阐释,即可以“续议事项”的形式刊登。与此同时,被评论原文的作者获得一次回复机会。如果编辑部认为该回应“建设性地推进了讨论”,就会将回复文章与“续议事项”文章同期发表。

在回复文章中,刘继峰团队结合最新的光谱观测数据和分析,再次确认了关键前提依然成立。B型星的质量最可能在5倍至8倍太阳质量之间,相对应的黑洞质量为23至65倍太阳质量。

针对氢发射线轻微摆动问题,他们认为,虽然B型星吸收确实能移动氢发射线,但无法得出氢发射线静止的结论。

事实上,氢发射线还受到其他多种因素的影响,其中B型星辐射和星风就会造成一种“对冲”B型星吸收的作用。

此外,无论是氢发射线的形状还是宽度,都不像是产生于双星系统的周围环境。

尽管如此,作者团队认可氢发射线问题要比原先设想的复杂。他们发现,用帕邢发射线能更简单、更清晰地测量“看不见的天体”的轨道运动。

刘继峰等介绍道,相关论文已经在筹备中,该研究初步结论是帕邢发射线的峰值点清除地显示相对于B型星的反相位轨道运动,再次表明是由另一个看不见的天体发出的,而不是双星系统的周围环境产生的。

初步计算得到,看得见与看不见天体的质量比例在4.6–8.1之间,与氢发射线测出的结果一致。