该图表显示了两个辐射源属性的测量值，即电子温度和压缩化参数。它们源自对大约20个黑洞和中子星的多次X射线观测数据。我们可以清楚地看到，黑洞（红色符号）和中子星（蓝色符号）几乎完全分离，从而确定了黑洞的存在。
根据爱因斯坦的广义相对论，黑洞是一种没有坚硬表面的奇异宇宙天体。虽然没有表面，但它却被限制在一个不可见的边界内，这个边界称为“视界”（event horizon），包括光在内的任何物质都无法从中逃脱。
证明黑洞确实存在的证据成为了现代物理学和天文学界中众多科学家追求的“圣杯”。而中子星则是另一种在质量和大小上堪比黑洞的天体，但其表面十分坚硬。
据美国“优睿科”网站9月21日消息称，印度塔塔基础研究院（TIFR）的Srimanta Banerjee和Sudip Bhattacharyya教授、德国马克斯•普朗克天体物理学研究所的两位教授Marat Gilfanov和Rashid Sunyaev以及俄罗斯科学院空间研究所的天体物理学家们发现了黑洞视界的独特特征，从而明确地将黑洞与中子星区分。这可以称得上是目前发现的关于恒星级黑洞（stellar-mass black hole）最重要的稳定特征。相关研究论文发表于《皇家天文学会月刊》。
迄今为止，人类只对一个超大质量黑洞（其质量是太阳质量的60多亿倍）基于其周围射电波长上的辐射进行了成功成像。然而，质量约为太阳10倍的恒星级黑洞，其周围的时空弯曲程度至少要比超大质量黑洞高出一万万亿倍。因此，对于探测自然界的某些极端现象来说，这类较小的黑洞是必不可少的。当这些较小的黑洞相互合并时，人类可以基于引力波来推断它们的存在。这种引力波是瞬变事件，持续时间只有不到一秒。天文学界非常希望获得确凿的证据以证明稳定的恒星级黑洞确实存在，但为了证明恒星级黑洞的存在，我们需要将它们与中子星区分开来。中子星是宇宙中已知的密度最大的天体，拥有坚硬表面的它能够以与恒星级黑洞类似的方式从伴星吸积物质并发出X射线。
这项研究的研究人员成功完成了这一任务。通过梳理天文卫星“罗西X射线计时探测器”的X射线档案数据，他们发现黑洞X射线与中子星X射线数据特征有较大差异（电子温度与压缩化参数几乎完全不同）。黑洞X射线数据体现出不具备坚硬表面造成的影响，这使得研究人员成功确定恒星级黑洞的独特特征。
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编译：朱明逸
审稿：西莫
责编：陈之涵
期刊来源： 《皇家天文学会月刊》
期刊编号： 0035-8711
原文链接：
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-09/tiof-cxr092120.php
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