中国网络消费网 >  科技 > > 正文
天文学家在一个带有伴星的黑洞周围发现一组不寻常的X射线环
时间:2021-08-09 09:24:06

据外媒报道, 天文学家在一个带有伴星的黑洞周围发现了一组不寻常的X射线环。 这些环是由光的“回波”产生的,这种现象类似于地球上声波在坚硬表面上反弹的回声。这些光环提供了关于黑洞、其伴星和中间的尘埃云的信息。

这张图片展示了一组围绕着黑洞的壮观的光环,是利用美国宇航局的钱德拉X射线天文台和尼尔·盖尔斯·斯威夫特天文台拍摄的。巨环的X射线图像揭示了位于我们星系中的尘埃的信息。

这个黑洞是一个名为V404 Cygni的双星系统的一部分,位于离地球约7800光年的地方。这个黑洞正在积极地将物质从一颗质量约为太阳一半的伴星上“拉走”,拉到这个看不见的物体周围的一个圆盘中。这种物质在X射线下发光,因此天文学家将这些系统称为"X射线双星"。

2015年6月5日,天文学家借助尼尔·盖尔斯·斯威夫特天文台发现了来自V404 Cygni的X射线爆发。这个爆发产生的高能环来自于一种被称为“光回波”的现象。与声波在峡谷壁上反弹不同,V404 Cygni周围的“光回波”是由来自黑洞系统的X射线爆发在V404 Cygni和地球之间的尘埃云上反弹产生的。

在这张合成图像中,来自钱德拉的X射线(浅蓝色)与来自夏威夷Pan-STARRS望远镜的光学数据相结合,显示了视野中的星星。该图像包含八个独立的同心环。每个环都是由2015年观察到的V404 Cygni耀斑的X射线产生的,这些射线在不同的尘埃云中反射。(一个艺术家的插图解释了钱德拉和尼尔·盖尔斯·斯威夫特天文台看到的环是如何产生的。为了简化图形,图中只显示了四个环而不是八个环)。)

由麦迪逊威斯康星大学的Sebastian Heinz领导的研究小组分析了2015年6月30日至8月25日期间对该系统进行的50次斯威夫特观测,以及2015年7月11日和25日的钱德拉观测。这是一个如此明亮的事件,钱德拉的操作者特意将V404 Cygni放在探测器之间,以便另一个明亮的爆发不会损坏仪器。

这些星环不仅告诉天文学家关于黑洞的行为,也告诉他们关于V404 Cygni和地球之间的景观。例如,X射线中环的直径揭示了光弹射到中间的尘埃云的距离。如果云层离地球更近,环就会显得更大,反之亦然。由于X射线爆发只持续了相对较短的时间,所以光的回波显示为窄环,而不是宽环或光环。

研究人员还利用这些环来探测尘埃云本身的特性。他们将X射线光谱--即X射线在一定波长范围内的亮度--与具有不同成分的尘埃的计算机模型进行了比较。不同成分的尘埃将导致不同数量的低能量X射线被吸收,从而无法被钱德拉探测到。这提供了关于其结构和组成的信息。

研究小组确定,这些尘埃云最有可能包含石墨和硅酸盐颗粒的混合物。此外,通过用钱德拉分析内环,他们发现尘埃云的密度在各个方向上并不均匀。以前的研究假设它们不是这样的。

一篇描述V404 Cygni结果的论文发表在2016年7月1日的《天体物理学杂志》上(预印本)。这项研究的作者是Sebastian Heinz、Lia Corrales(密歇根大学);Randall Smith(哈佛-史密森天体物理学中心);Niel Brandt(宾夕法尼亚州立大学);Peter Jonker(荷兰空间研究所);Richard Plotkin(内华达大学雷诺分校);和Joey Neilson(维拉诺瓦大学)。

这一结果与X射线双星Circinus X-1的类似发现有关,该双星包含一颗中子星而不是黑洞,发表在2015年6月20日的《天体物理学杂志》上的一篇论文中。从一个巨大的X射线光回波看圆规X-1的运动学距离"(预印本)。这项研究也是由Sebastian Heinz领导的。

每年都有多篇论文发表,报告对2015年引起这些环的V404 Cygni爆发的研究。之前的爆发是在1938年、1956年和1989年记录的,所以天文学家可能还有很多年时间继续分析2015年的爆发。

版权声明:
    凡注明来中国网络消费网的作品,版权均属中国网络消费网所有,未经授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明"来源:中国网络消费网"。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
    除来源署名为中国网络消费网稿件外,其他所转载内容之原创性、真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考并自行核实。
热文

网站首页 |网站简介 | 关于我们 | 广告业务 | 投稿信箱
 

Copyright © 2000-2020 www.sosol.com.cn All Rights Reserved.
 

中国网络消费网 版权所有 未经书面授权 不得复制或建立镜像
 

联系邮箱:9 070017 [email protected]

备案号:豫ICP备20022870号-6