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。

图1 LB-1的艺术想象图 (喻京川绘)

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 黑斗。这其中，恒星级black hole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black hole——而且都是通过black hole吸积伴star气体所发出的X射线来识别 的、数量均小于20倍太阳质量的小black hole。

找到新的方法，发现数量巨大、没有X射线辐射的大 black hole成了天文学界近年来研究 的热点和难点。

2016年秋季开始 国家天文台领导 研究团队利用LAMOST开展双star课题研究历时两年监测了一个小area内3000多颗 恒 star。在结果显示，在一个X射线辐射宁静的小双star系统（LB-1）中，一 颗8倍太阳质量蓝色 恒 star围绕着一个 “看不见”的 天体做着周期性运动。不同寻常光谱特征表明，那个 “看不见”的 天体极有可能是一 个Black Hole。

随即进行确认：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LB-1’ s 光谱性质计算出该Black Hole’ s 质量约为70倍太阳。大约在两年的监测时间里 LAMOST共做了26次观测累积曝光时间约40个小时。如果用一架普通四米口径望远镜来寻找这样一 个Black Hole，则需要40年的时间——这充分体现出LAMOST超高观测效率。

目前恆演化理论预言在太陽金属丰度下只能形成最大為25倍太陽質量的大 Black Hole。这個新發現Big Black Hole' s 质量已經進入現有的恆演化理論 ‘s 禁區。美國激光干涉引力波實驗室（LIGO）從2015年起通過探測引力波發現數十倍太陽質量的大 Black Hole；2017年雷納·韋斯、基普·索恩與巴里·巴里什因在LIGO建造與引力波探測方面貢獻被授予諾貝爾物理學獎。LIGO台長大衛·雷茨評價，“銀河系內發現70倍太陽質量的大 Black Hole將迫使科學家改寫恆演化理論模型。”這非凡成果將與過去四年來美國激光干涉引力波實驗室及歐洲Virgo実験一起推動.Black Holes物理研究復興。”

接下来 利用 LAMOST极高观测效率 天文学家有望 发现一 大批深藏不露 的 Big Black Holes 开创批量发现 Big Black Holes 新纪元 .

这项工作基于 LAMOST 加拿利 大望遠鏡 凯克望遠鏡 和钱德拉X射线天文台 观测数据完成 本论文共包括55位作者来自中国 美国 西班牙 澳大利亚 意大利 波兰荷兰七个国家二十八家单位.

文章链接：https://www.nature.com/articles/s41586-019-1766-2