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發現了一個帶有彎曲吸積盤的黑洞

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天體物理學家發現在距離地球 9600 光年的距離我們最近的一個黑洞的外圍觀察到的光的亮度發生了變化。

科學家們對 1820 年國際空間站上的日本 X 射線望遠鏡發現的雙星系統 MAXI J070+2018 很感興趣。 通常,這樣的雙星系統包含一顆與我們的太陽相似的低質量恆星,以及一個更緊湊的天體——它可以是白矮星、中子星或黑洞。 MAXI J1820+070 包含一個質量至少是太陽質量 8 倍的黑洞。

科學家分析的光變曲線是天文愛好者在全球近一年的觀察中獲得的。 MAXI J1820+070 中的恆星是迄今為止觀測到的三顆最亮的 X 射線恆星之一。 之所以如此,不僅是因為它非常靠近地球,還因為它成功地位於我們銀河系平面之外。 因為它連續好幾個月都保持明亮,所以有很多人能夠觀察到它。

但在耀斑開始將近 3 個月後,發生了一些意想不到的事情——光變曲線似乎經歷了大約 17 小時的巨大調製——在峰值處觀察到了兩倍的亮度。 同時,X 射線範圍沒有變化。 儘管過去在其他 X 射線爆發期間觀察到了小的準週期性可見調製,但以前從未觀察到過類似的情況。 是什麼導致了這種不尋常的行為?

天體物理學家:發現了一個帶有彎曲吸積盤的黑洞

來自恆星的物質被緻密物體拉入圍繞它的螺旋氣體吸積盤。 當圓盤中的物質升溫、吸積到黑洞上並在穿過事件視界之前釋放出大量能量時,就會發生耀斑。 這個過程是混亂且高度可變的,時間尺度從幾毫秒到幾個月不等。

當一個巨大的X射線從一個非常接近的黑洞中出來,然後照射到周圍的物質,特別是吸積盤,將其加熱到10萬K左右的溫度,它的輻射就在光學範圍內,特別是我們看到發射的光。 這就是為什麼當 X 射線閃光的強度降低時,可見光也會降低。

只有一個可能的解釋:巨大的 X 射線輻射流照射到吸積盤上並導致其變形,從而提供了面積的強烈增加,結果光流也增加了。 這種行為以前曾在具有更大質量恆星的 X 射線雙星中觀察到,但從未在具有黑洞和低質量恆星的系統中觀察到。

天體物理學家知道我們銀河系中有幾十個帶有黑洞的二元系統,質量在 5-15 個太陽質量範圍內。 它們也通過吸積物質而生長。

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