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M33 X-7

M33 X-7是三角座星系中的一颗恒星与黑洞组成的联星系统，即该系统由一颗恒星质量黑洞和一颗恒星的伴星组成。估计在M33 X-7中的黑洞质量是太阳的15.65倍（M☉）[3][4]（天鹅座X-1以前是已知最大的恒星黑洞，然而现在已经被电磁观测到的黑洞所取代，不只是因为估计质量增加了[5]，还有许多LVK探测到的黑洞联星成员[6]）。据估计，该系统的总质量约为85.7 M☉，这将使其成为质量最大的恒星黑洞联星系统。黑洞正在吞噬它的伙伴：一颗70太阳质量的蓝巨星。

M33 X-7

艺术家认知下的M33 X-7
观测资料
历元 J2000.0
星座 三角座
星官
赤经 01h 33m 34.13s[1]
赤纬 +30° 32′ 11.3″[1]
视星等（V） +18.70[1]
特性
光谱分类O7-8III / 黑洞[2]
天体测定
距离2700000±70000 ly
(840000±20000[2] pc)
轨道[2]
绕行周期 (P)3.45301 ± 0.00002 d
半长轴 (a)42.4 ± 1.5 R☉
偏心率 (e)0.0185 ± 0.0077
倾斜角 (i)74.6 ± 1.0°
详细资料 [2]
O-型恒星
质量70 ± 6.9 M☉
温度35000 ± 1000 K
黑洞
质量15.65 ± 1.45 M☉
半径approx. 0,0000661205 R☉
其他命名
2E 408、2E 0130.7+3016、RX J0133.5+3032、CXOU J013334.1+303210
参考数据库
SIMBAD资料

位置

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M33 X-7位于距离银河系约300万光年的三角座星系内。这使M33 X-7成为已知最远的恒星质量黑洞之一[7]。

系统

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M33 X-7围绕一颗伴星运行，该伴星每3.45天就会使黑洞黯然失色。这颗伴星的质量异常的大，为70 M☉。这使它成为包含黑洞的联星系统中质量最大的伴星[7]。

观测资料

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美国国家航空航太暨太空总署的钱德拉X射线天文台和夏威夷毛纳基亚的双子望远镜组成联合研究这个黑洞的团队。

M33 X-7联星系统的性质很难用传统的大质量恒星演化模型来解释。黑洞的母恒星的质量必须大于现有伴星，才能比伴星更早形成黑洞。这样一颗大质量的恒星半径会比现时恒星之间的距离大，所以这些恒星一定是在共享共同的外层大气的同时被拉近了距离。这一过程通常会导致系统损失大量质量，以至于母恒星本不应该形成15.7 M☉的黑洞。

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    M33 X-7合成影像
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    M33 X-7 的光学影像
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    M33 X-7的X-射线影像
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    M33 X-7

在形成黑洞的新模型中，将形成黑洞的恒星质量几乎是太阳的100倍，质量约为30 M☉的第二颗恒星围绕着它运行。

在这样的轨道上，未来的黑洞能够在将氢融合为氦的同时开始转移质量。结果，它失去了大部分的氢，成为沃夫–瑞叶星，并以恒星风的形式脱落了其余的外壳，暴露了它的核心。在这个过程中，它的伴星质量越来越大，成为两颗恒星中质量更大的一颗。

最后，恒星坍塌形成黑洞，并开始吸收其伴星的物质，导致X射线的发射[8]。

未来

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由于质量的原因，预期伴星也会坍缩成黑洞，形成联星黑洞系统[9]。

相关条目

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参考资料

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  1. ^ 1.0 1.1 1.2 M33 X-7. SIMBAD. 斯特拉斯堡天文资料中心. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 Valsecchi, Francesca; Glebbeek, Evert; Farr, Will M.; Fragos, Tassos; Willems, Bart; Orosz, Jerome A.; Liu, Jifeng; Kalogera, Vassiliki; Kologera, Vicky; Van Der Sluys, Marc. The Intriguing Evolutionary History of the Massive Black Hole X-ray Binary M33 X-7 (PDF). International Conference on Binaries: In Celebration of Ron Webbink's 65Th Birthday. AIP Conference Proceedings 1314: 285–290. 2010 [2023-10-08]. Bibcode:2010AIPC.1314..285V. S2CID 119301068. arXiv:1010.4742  . doi:10.1063/1.3536386. （原始内容存档 (PDF)于2021-12-18）. 
  3. ^ NASA - Heaviest Stellar Black Hole Discovered in Nearby Galaxy. [2010-10-24]. （原始内容存档于2012-10-23）. 
  4. ^ Valsecchi, Francesca; Glebbeek, Evert; Farr, Will M.; Fragos, Tassos; Willems, Bart; Orosz, Jerome A.; Liu, Jifeng; Kalogera, Vassiliki. Formation of the black-hole binary M33 X-7 through mass exchange in a tight massive system. Nature. 2010, 468 (7320): 77–79 [2023-10-08]. Bibcode:2010Natur.468...77V. PMID 20962778. S2CID 4353636. arXiv:1010.4809  . doi:10.1038/nature09463. （原始内容存档于2015-02-02）. 
  5. ^ Miller-Jones, James C. A.; Bahramian, Arash; Orosz, Jerome A.; Mandel, Ilya; Gou, Lijun; Maccarone, Thomas J.; Neijssel, Coenraad J.; Zhao, Xueshan; Ziółkowski, Janusz; Reid, Mark J.; Uttley, Phil. Cygnus X-1 contains a 21-solar mass black hole—Implications for massive star winds. Science. 2021-03-01, 371 (6533): 1046–1049 [2023-10-08]. Bibcode:2021Sci...371.1046M. ISSN 0036-8075. PMID 33602863. S2CID 231951746. arXiv:2102.09091  . doi:10.1126/science.abb3363. （原始内容存档于2023-04-16）. 
  6. ^ The LIGO Scientific Collaboration; the Virgo Collaboration; the KAGRA Collaboration; Abbott, R.; Abbott, T. D.; Acernese, F.; Ackley, K.; Adams, C.; Adhikari, N.; Adhikari, R. X.; Adya, V. B. GWTC-3: Compact Binary Coalescences Observed by LIGO and Virgo During the Second Part of the Third Observing Run. 2021-11-01 [2023-10-08]. arXiv:2111.03606  . （原始内容存档于2023-11-02）. 
  7. ^ 7.0 7.1 Heaviest Stellar mass Black Hole Discovered in Nearby Galaxy. Chandra.Harvard.edu. October 17, 2007 [September 28, 2012]. （原始内容存档于2019-08-03）. 
  8. ^ Massive Black Hole Binary Explained. Space.com. January 24, 2011 [October 10, 2010]. （原始内容存档于2011-01-10）. 
  9. ^ M33 X-7 Fact Sheet. Stardate.org. January 24, 2011 [September 28, 2012]. （原始内容存档于November 2, 2010）. 
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