如何寻找一个恒星黑洞 - _Astronomy版

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如何寻找一个恒星黑洞
作者：Joseph F. Dolan　译：Shea
从星系中央的超大质量黑洞到X射线双星中的恒星黑洞，黑洞作为许多天体物理现象
的诱因已被广为接受。黑洞被认为是解释这些系统行为的最简单物理模型。然而，仍存在
着理论上的可能性，即这些系统可能存在着比黑洞更奇特的天体。最近的天文观测已基本
上排出了在X射线双星系统中存在更奇特天体的可能性，同时也为恒星质量黑洞的存在提
供了最好的证据。
在致密星中，作用于恒星外层向内的引力与由电子（白矮星）和中子（中子星）的泡
利不相容原理所产生的简并压相平衡。当恒星的总能量E（由泡利不相容原理所产生的正
能量以及由引力能所产生的负能量的总和）最小时，恒星便处于平衡状态。钱德拉塞卡（
Chandrasekhar）第一个证明，致密星存在一个最大质Mmax，如果质量大于这一上限，恒
星将变得不稳定。如果恒星的质量大于1.5倍的太阳质量Msun，那么通过减小半径和增加
它的（负）引力能，恒星的总能量E会无休止的减小。但是，这一过程不存在一个平衡半
径，广义相对论预言恒星最终会坍缩成一个奇点——黑洞。
然而，对于外部世

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