前方高能!中国“慧眼”又有新发现

编辑时间:2020-09-23 16:00:05 作者:黑帽廉颇

我国的第一颗太空X射线天文卫星Wisdomeye卫星有了新发现!

22日,记者从中国科学院高能物理研究所(以下简称中国科学院高能物理研究所)获悉  ,该研究所及国内外其他单位的研究人员已发现使用八卦卫星在能量范围高于200千电子伏(keV)的黑洞双星。系统的低频准周期振荡是迄今为止发现的最高能量的低频准周期振荡现象 。研究表明 ,振荡起因于黑洞视界附近射流的进动。相关结果在线发表在《自然天文学》上。

在1980年代发现的低频准周期振荡是随时间变化的现象 ,通常在X射线双星中发现。它表现为类似于光曲线上的周期性但并非精确周期性的调制信号。“三十多年来 ,低频准周期振荡的起源一直是研究紧凑天体的一个难题。”该论文的第一作者和中国科学院高能研究所的马翔博士说。

当前,有两种最流行的模型可以解释低频准周期振荡现象。一种类型的模型认为,物质在旋转并朝黑洞掉落的过程中会形成吸积盘。该吸积盘的不稳定性将导致X射线辐射振荡;另一种类型的模型认为它靠近黑洞的日冕X射线辐射区域。X射线辐射的进动或振荡会产生准周期调制信号 。

“在Eyesight卫星之前,X射线卫星只能研究30keV以下能量区域的低频准周期振荡 ,因此很难区分这些模型。”该论文的共同通讯作者和中国科学院高能研究所的陶炼博士说。护目镜卫星的有效能量范围为1keV-250keV,有效面积大于30keV。科学家们期望,Gogoeye卫星能够在某些黑洞中检测到30keV以上的低频准周期振荡,从而建立更严格的理论模型。测试。

2018年3月11日 ,黑洞X射线二进制MAXIJ1820+070爆炸,成为长期以来天空中最亮的X射线源之一。Smarteye卫星反应迅速 ,并对这个重要的天体过程进行了高频定点观测,持续了几个月 ,积累了大量的观测数据。

根据这些观测数据,研究团队发现MAXIJ1820+070在宽范围的能量范围内具有低频准周期振荡。最大能量超过200keV,几乎比之前的Goeye卫星观测到的低频准周期振荡的上限高一个数量级。,表明低频准周期振荡并非来自吸积盘的散热区域  。进一步的研究表明,低频准周期振荡的频率和幅度不随能量而变化,能量较低的低频准周期振荡的产生要晚于具有能量的低频准周期振荡。更高的能量,与现有的流行模型严重冲突  。

“因此,我们建议低频准周期振荡应由黑洞视界附近的射流进动产生。这很可能是由黑洞旋转产生的广义相对论参考系的拖曳效应引起的。”中国科学院高能研究所研究员,论文的共同作者张双南说。

所谓的喷射它是指具有接近光速的移动速度的高速物料流 。它是黑洞系统的主要观测特征,也是黑洞系统在吞噬周围物质过程中对周围环境产生显着反馈作用的主要手段 。但是这些射流距离黑洞很远,因此尚不清楚这些射流起源于黑洞有多远,它们是如何从黑洞的强引力场中逃逸并加速接近光速的。

对此 ,张双南表示,对八卦卫星的观测首次将喷源定位在距黑洞数百公里的区域。相对论射流是迄今为止最接近黑洞的。它用于研究黑洞附近的广义相对论 。效应,材料动力学过程和辐射机理具有重要意义。

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