中國科學家發現的大黑洞可能并不存在。

喻京川 / 北京天文館

11月底，中國天文學家在《自然》雜志上刊文宣稱，在距離地球不太遠（天文學意義上）的宇宙中，發現了一個不可思議的恒星級大黑洞。這個黑洞的質量已經超出了理論值的上限。如果真是這樣，那么這將會動搖天體物理學中與恒星級黑洞形成機制有關的理論。然而近日多名國外科學家發文認為，這篇論文中存在一個明顯的錯誤，導致其結論并不可信。

中國天文學家宣稱發現的這個黑洞質量可達太陽的70倍。它存在于距離地球約15000光年的宇宙中，和一顆亮星組成了一對雙天體系統（LB-1）。

發現這個黑洞的原理，是通過偵測這個黑洞與其伴星B，在引力的相互影響中所發生的輕微晃動。由于中國科學家發現，這個黑洞的晃動和恒星圍繞著黑洞所進行的快速運動之間存在著較大的差異，因此推斷這個黑洞的質量遠大于恒星的質量，進而得出其質量為太陽70倍的結論。

然而近日一些國外學者指出，中國天文學家用來計算黑洞晃動幅度的依據有問題。

這個依據是所謂的“Hα發射線”。中國天文學家認為，這種發射線來自黑洞周圍的吸積盤，因此通過分析“Hα發射線”中微弱的多普勒效應，算出了黑洞的擺動幅度。但是美國加州大學伯克利分校的天文學家Kareem El-Badry和Eliot Quataert，以及比利時魯汶大學和比利時天文臺的一些學者認為，中國天文學家所依據的“Hα發射線”并非是由黑洞周圍的吸積盤產生，而是來自它的伴星B。中國科學家從LB-1光譜中提取“Hα發射線”的過程是不成功的。

提出質疑的學者們在論文中認為，LB-1“Hα發射線”身上的多普勒效應只是黑洞的伴星B產生的一種錯覺。一旦我們將其產生的源頭去掉，這種效應就會消失。

假如“Hα發射線”身上的多普勒效應不存在，那么意味著兩種可能。一種是，假如它確實來自黑洞的吸積盤，那么這個黑洞的質量比中國科學家認為的還要大，大到它的伴星根本無法撼動。但這種可能性很小，因為如果是這樣，那么我們理應在LB-1身上發現更多的與這樣一個巨無霸級黑洞有關的征兆，而事實上我們并沒有。

最有可能的一種情形是，LB-1中存在的黑洞質量并沒有那么大，處在正常的范圍內。我們看到的“Hα發射線”實際上并非是由黑洞的吸積盤產生的，而是源自這個天體系統的其他部分。

來自新西蘭、加拿大和澳大利亞的一些科學家還撰文指出，中國科學家對LB-1和地球的距離可能也有誤判。但“Hα發射線”是最明顯的一個問題。

據悉，中國科學家正在撰寫一篇新的論文，以回應這些質疑。論文將于下周發表。

No signature of the orbital motion of a putative 70 solar mass black hole in LB-1

https://arxiv.org/abs/1912.04092

Weighing in on black hole binaries with BPASS: LB-1 does not contain a 70M⊙ black hole

https://arxiv.org/abs/1912.03599

Impossibly Big Black Hole Was Probably Impossible After All

https://livescience/impossibly-huge-black-hole-debunked.html

'Monster Black Hole' Discovery Found to be Incorrect — But That's How Science Progresses

https://space/monster-black-hole-not-so-massive.html