破解黑洞身世之谜
黑洞并非无史，科学家利用周围物质遗迹，成功追溯恒星前身。
人们普遍对黑洞存在一种误解，认为它们不仅吞噬物质，连同物质本身的历史也一并抹去。因此，当一个黑洞形成后，我们似乎只能猜测它的来龙去脉。
然而，事实并非完全如此。信息的历史只有在物质跨越事件视界时才会丢失，甚至可能在那之后也不会完全消失。这意味着，环绕在黑洞周围的物质，依然承载着丰富的过往信息。
最近，天文学家们正是利用了这些“残留”的历史，成功揭示了一个黑洞系统的起源之谜。
故事的主角是一个名为 GRO J1655-40 的天体系统。这是一个双星系统，其中包含一个质量约为太阳七倍的黑洞，以及一颗质量超过太阳三倍的伴星。
根据我们对恒星演化的理解，这个系统最初也应该是由两颗恒星组成的，其中质量较大的那颗最终以超新星爆发的方式终结了生命，坍缩形成如今的黑洞。
这意味着，我们现在观测到的这个系统里，除了那颗幸存的伴星和新生的黑洞外，还应该散落着当初那颗大质量恒星爆炸后留下的残骸碎片。
为了深入探究这个系统的“前世今生”，研究团队调取了钱德拉X射线天文台(Chandra)在2005年观测的数据，当时该系统恰好在X射线波段异常明亮。
由于 Chandra 捕捉到了该系统的光谱数据，团队得以利用这些信息来识别系统中的各种化学元素。他们成功辨认出了18种元素的存在，并确定了它们的相对丰度。
这就好比一场“宇宙考古学”的实践。恒星核心产生的元素种类和数量，取决于这颗恒星最初的质量和化学构成。通过细致分析这18种元素的种类及其丰度比例，研究团队得以反向推演出那颗诞生了黑洞的“前身”恒星的特征。
他们的计算结果令人惊讶：这颗“前身”恒星的质量竟然高达太阳的25倍，远超它如今的伴星。
这个发现意味着，原始恒星的大部分物质，要么在最初的超新星爆发中被抛射出去，要么在系统后续演化过程中被恒星风逐渐吹散，最终散入浩瀚的星际空间。
这种“重构”历史的方法，为天文学家研究双星系统如何演化，以及大质量恒星如何最终变成黑洞或中子星，提供了全新的视角。
未来，将这种方法应用于其他类似的天体系统，无疑将帮助我们更精准地模拟濒死恒星的动态过程，揭开更多宇宙深处的奥秘。
本文译自 ScienceAlert，由 BALI 编辑发布。
