中国“慧眼”卫星发现距离黑洞最近的高速喷流

2020-09-22 12:00:07黑帽廉颇

北京 ,9月22日(记者孙子发)中国的“惠眼”(HXMT)卫星又做了一项重大发现-它的最新观测发现 ,它最接近黑洞的高速喷气机对研究广义相对论的影响很有用。和黑洞附近的物质动力学。学习过程和辐射机制具有重要意义 。

记者22日从中国科学院高能物理研究所(中国科学院高能物理研究所)获悉,“智眼”卫星最近发现了低频准周期振荡(QPO)。黑洞双星系统的能量范围高于200千电子伏特(keV)。是迄今为止发现的最高能量的低频准周期振荡现象。进一步的研究表明 ,低频准周期振荡起因于黑洞视界(即射流方向)附近相对论射流的进动(等离子体流从黑洞高速向外运动)。绕中心轴旋转)。低频准周期振荡的物理起源这一有争议的问题提供了重要的依据。

“风镜”星发现了最接近黑洞的射流产生的准周期调制信号的艺术想象力。(照片由中国科学院高能研究所“智眼”卫星小组提供)

黑洞领域的这一重要观测发现和研究是由中国科学院高能研究所,英国南安普敦大学 ,德国图宾根大学和上海天文台的研究人员共同完成的 。中国科学院院士。这些论文已经发表在最新的国际专业学术期刊《自然-天文学》(NatureAstronomy)上,并在线发表 。

根据中国科学院高能研究所的数据 ,1980年代发现的低频准周期振荡是随时间变化的现象 ,普遍存在于X射线双星中。30多年来,它的起源一直是紧凑型天体研究中尚未解决的问题。

2018年3月,编号为“MAXIJ1820+070”的黑洞X射线双星爆炸(由比太阳质量大几倍的黑洞和一颗恒星组成的双星系统)爆炸,是X射线中最亮的X射线。天空很长一段时间 。来源之一。“智慧之眼”卫星反应迅速  ,并对该重要天体进行了高频定点观测,为期几个月,并获得了大量的观测数据 。

“SmartEye”卫星首次检测到能量超过200keV的低频QPO。(照片由中国科学院高能研究所“智眼”卫星小组提供)

国际合作团队根据“Smarteye”卫星的观测数据发现,MAXIJ1820+070在广泛的能量范围内具有低频准周期振荡 。最大能量超过200keV,这比Smarteye卫星之前其他卫星发现的准周期振荡能量上限要高一个数量级。因此,研究小组提出 ,低频准周期振荡应由黑洞视界附近的射流进动引起,可能是由旋转产生的广义相对论时空参考系的拖曳效应引起的 。黑洞。

射流是高速物质流 ,其移动速度接近光速。过去,在许多黑洞的无线电,可见光和X射线波段中,X射线双星系统和遥远的类星体的中心都存在超大质量的黑洞(质量为数百万至数百亿的太阳质量)。两者都是黑洞系统的主要观测特征 ,也是吞噬周围物体的黑洞系统 。这是在质量过程中对周围环境产生重大反馈影响的主要手段。

但是,先前观察到的射流距离黑洞很远 ,目前尚不清楚这些射流从黑洞起源多远,以及它们如何从黑洞的强引力场中逃逸并加速到接近速度的光。。“智眼”卫星的最新观测结果首次定位到了距黑洞数百公里的位置。相对论射流是迄今为止最接近黑洞的 。

研究小组指出,“智眼”卫星对MAXIJ1820+070中低频准周期振荡现象的研究结果表明 ,它具有研究天体高能X射线快速光变化的强大能力。。将来 ,“智慧之眼”卫星有望发现更多的高能量和低频准周期振荡,这将加深学术界对低频准周期振荡的理解。

“智慧之眼”是中国第一颗太空X射线天文卫星 。该卫星项目是由中国科学院高能研究所提出的,负责卫星有效载荷 ,地面应用系统和科学研究。(完)

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