恒星型黑洞

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恒星型黑洞

黑洞按照质量大小分为叁种，迷你型，恒星型，超大质量型。其中恒星型黑洞是大质量恒星在生命末期形成的。如果一颗恒星质量相当于叁个太阳质量或大于叁个太阳质量，当他耗尽内部的能源时，没有已知的能量可阻止他继续塌陷，因此最后会形成一个黑洞。

现在，相当多的证据证明这类黑洞的存在。

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恒星型哈佛史密松天文物理中心（Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics，CfA）天文学家Andrea Prestwich等人利用美国航太总署（NASA）两架观测卫星，发现一个质量高达太阳质量24～33倍的恒星型黑洞（stellar-mass black hole），破了美国圣地牙哥州立大学（San Diego State University）天文学家Jerome Orosz等人才刚在2007年10月17日宣布的15.7倍太阳质量的黑洞记录（天文速报2007.10.18 发现最重的恒星型黑洞）。这项发现意味着由大质量恒星死亡而形成的黑洞，比天文学家塬想的还大多了。

这颗黑洞发现于仙后座方向、距离地球约180万光年远的矮星系IC 10中。它是一对双星系统的一员，与另一颗炽热的演化晚期恒星（highly evolved star）互绕而行。这颗恒星向外喷出的恒星风中的部分物质螺旋状落入黑洞的过程中被加热至极高温的状态而放出强烈的X射线。

科学家在2006年11月利用钱卓X射线观测卫星观测这个矮星系，结果发现星系中最亮的X射线源IC 10 X-1，且其X射线亮度会剧烈改变。这样的行为显示有颗恒星周期性地通过黑洞伴星前方，遮蔽了黑洞发出的X射线，形成X射线掩食现象。在11月底时，她们又利用史威福卫星（Swift）确认这个掩食现象，并呈现出这颗恒星的轨道细节。IC 10 X-1中的恒星轨道平面恰好几近侧向地球，因此以简单的克卜勒运动定律就可以估算这颗黑洞的质量至少为24倍太阳质量。)

Prestwich等人表示：这颗黑洞的质量仍有些不确定性，未来将利用可见光天文台进行后续观测；虽然如此，但任何新的观测结果都只会比24倍太阳质量多，不会少。这颗黑洞质量之大，吓坏了这些天文学家，因为大质量恒星通常在爆炸之前，就已经因强烈恒星风将质量等同许多颗太阳的气体向外吹而损失大量质量。先前的理论计算认为银河系中的黑洞应该不会超过15倍太阳质量。

黑洞可能在它刚成为黑洞时，就开始从它的伴星处掠夺质量，不过过程缓慢，所以由此途径所取得的质量应不超过1～2倍太阳质量。这意味着这颗黑洞生来就胖，而不是后天才变胖的。由此估计，其爆炸之前的前身星质量可能高达60倍太阳质量以上，且与其宿主星系相同，缺乏比氢和氦还重的重元素。通常在重元素比例很高的大质量明亮恒星中，带有额外电子的碳或氧等元素会形成向外的光压，更容易在恒星风中向外流散；但像IC 10 X-1前身恒星这样少有重元素者，爆炸前向外流失的质量较少，所以可成为一个质量比一般黑洞还大的黑洞。

天文学家认为：我们银河系中现今的大质量恒星应该不会产生像IC 10 X-1这样的高质量黑洞，但银河系早期历史中却有此可能；或许现在银河系中就有数百万个这样的大质量恒星型黑洞在四处乱窜。