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发现2.5万光年外的黑洞附近,每8分钟爆发一次黑洞风

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发表于 2019-10-22 00:17:59 | 显示全部楼层 |阅读模式
天体物理学家在距离地球至少2.5万光年的一个黑洞附近,发现了一股非常炽热、密度很高的外溢黑洞风。这种气体(电离氦和氢)每8分钟就会爆发一次,这是首次在黑洞周围发现这种现象,这项发现发表在《皇家天文学会月刊》上。研究对象是Swift J1357.2-0933,首次被发现是一个x射线瞬态系统:一个表现出剧烈爆发的系统。这些瞬态都是由一颗低质量恒星(类似于太阳)和一颗致密物体(可以是白矮星、中子星或黑洞)组成。
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在研究中,Swift J1357.2-0933有一个黑洞致密体,其质量至少是太阳的6倍。普通恒星物质被拉到两者之间的圆盘上,当盘中的物质变得热而不稳定,并释放出大量能量时,就会发生大规模的爆发。



这个系统特别不寻常的地方在于,地面望远镜发现,它的光学亮度在其输出中呈现周期性下降,随着爆发的发展,这种下降的周期从大约2分钟慢慢地改变为大约10分钟。这种奇怪的行为在其他天体上从未见过,自发现以来,这些惊人的快速下降原因一直是科学热门话题。
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因此,天文学家们怀着极大兴奋迎接该天体的第二次爆发,这为更详细地研究这种奇怪行为提供了机会。得到答案的关键是在每个倾角周期内多次获得光谱,本质上是研究它们的颜色如何随时间变化。但由于该天体比肉眼可见的最暗恒星暗一万倍左右,而且下沉周期只有8分钟左右,因此必须使用一个非常大的望远镜。所以天文学家使用了SALT,南部非洲大型望远镜,南半球最大的光学望远镜。南安普敦大学是英国SALT项目的创始合作伙伴之一,与南非合作者一起,是一个多合作伙伴大型科学项目的一部分,该项目研究所有类型的瞬变现象。
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不仅有必要的巨大收集区域(它有一个直径10米的镜子),而且它是由常驻天文学家以100%的排队计划方式运作,这意味着它可以随时对不可预测的瞬态事件做出反应。这对于Swift J1357.2-0933来说是完美的,SALT获得了一个多小时的光谱,每100秒拍摄一次。对这个迷人系统的及时观察,证明了天文台的快速反应,通过其灵活的排队调度操作,使它成为后续瞬态物体研究的理想设施,还可以动态修改观测计划,以适应科学目标并对结果做出反应,几乎是实时的。
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这些光谱的结果令人震惊,展示了电离氦的吸收,这在以前从未在这样的系统中见过。这表明它一定既稠密又热(大约40000度),更值得注意的是,光谱特征是蓝移的(多普勒效应),表明它们正以大约600公里/秒的速度向我们吹来。但真正吃惊的是,发现这些光谱特征只有在光曲线上的光下降时才可见。科学家已经把这种独特性质解释为由于内部吸积盘在倾斜的时间尺度上,绕黑洞旋转而产生的翘曲或波纹。这个翘曲距离黑洞很近,只有圆盘半径的十分之一。
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是什么使物质远离黑洞?几乎可以肯定,这是在黑洞附近产生的强x射线辐射压力。但它必须比直接看到的要亮得多,这表明落在黑洞上的物质在直接观察下会使它变得模糊,就像云层遮住了太阳一样。这是因为恰好是在一个有利的位置上观察这个双星系统,就像示意图中描述的那样,这个圆盘是侧面朝上的。有趣的是,无论是在光学上还是在x射线上,这颗伴星都没有像预期那样出现日食。这是因为它非常小,而且总是在圆盘的阴影下。在一组已经很有趣的天体中,这个天体具有显著特性。
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这组天体可以教给我们很多关于恒星演化终点和致密天体形成的知识。现已经知道在银河系中有几十个黑洞双星系统,它们的质量都在5-15倍太阳质量范围内,银河系中心的一个黑洞大约有400万倍太阳质量。它们都是通过在这个天体上看到的物质增加而增长。相当一部分的吸积物质正在被吹走,当这种情况发生在星系中心的超大质量黑洞中时,那些强劲的风和喷流会对星系的其他部分产生巨大影响。


本文版权归原作者博科园所有,如有侵权请联系管理员删除,原文地址:https://www.toutiao.com/a6722107189441331723/
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发表于 2019-10-22 00:18:14 | 显示全部楼层
天体物理学家在距离地球至少2.5万光年的一个黑洞附近,发现了一股非常炽热、密度很高的外溢黑洞风。这种气体(电离氦和氢)每8分钟就会爆发一次,这是首次在黑洞周围发现这种现象,这项发现发表在《皇家天文学会月刊》上。——原文导读
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发表于 2019-10-22 00:18:33 | 显示全部楼层
研究对象是Swift J1357.2-0933,首次被发现是一个x射线瞬态系统:一个表现出剧烈爆发的系统。这些瞬态都是由一颗低质量恒星(类似于太阳)和一颗致密物体(可以是白矮星、中子星或黑洞)组成。
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