已经观察到附近星系的两个黑洞,以超过经典的限制,并在过程中以惊人的速度向周围空间缩小的速度射门,以速度大约四分之一的速度吞噬。
来自剑桥大学的研究人员,使用来自欧洲航天局(ESA)XMM-Newton空间天文台的数据,揭示了第一次强大的风,从两个神秘的X射线辐射源极高的速度燃烧。这发现,发表在杂志自然,确认这些来源隐藏在非常高的速率下的紧凑型物体。
在X射线波长观察宇宙时,天空是由两种类型的天文对象主导:超大迹象黑洞,坐在大星系中心,凶猛地吞噬它们周围的材料,以及由恒星残余的材料组成- 伴随着伴侣之星的气体喂食含有白色的矮人,中子星或黑洞。
在这两种情况下,气体在致密的、密度非常大的中心物体周围形成漩涡盘。圆盘上的摩擦导致气体升温,并发出不同波长的光,其中x射线为峰值。
但是在20世纪80年代发现了一个中级的物体,仍然没有很好地理解。比普通X射线二进制文件更明亮的十到一百次,这些来源仍然太暗,无法与超凡分类的黑洞联系,并且在任何情况下,通常都远离其主机星系的中心。
“We think these so-called ‘ultra-luminous x-ray sources’ are special binary systems, sucking up gas at a much higher rate than an ordinary x-ray binary,” said Dr Ciro Pinto from Cambridge’s Institute of Astronomy, the paper’s lead author. “Some of these sources host highly magnetised neutron stars, while others might conceal the long-sought-after intermediate-mass black holes, which have masses around one thousand times the mass of the Sun. But in the majority of cases, the reason for their extreme behaviour is still unclear.”
PINTO和他的同事收集了几天的三天意思,这是三个超光X射线来源的观察,所有位于附近的星系位于距离银河系中不到2200万光年的星系。通过XMM-Newton的反射光谱仪在几年内获得了数据,该数据允许研究人员识别来自来源的X射线的光谱中的微妙特征。
在所有三个来源中,科学家们能够识别来自围绕中心紧凑型物体的盘的外部的气体中的X射线排放,慢慢流向它。
但是三种来源中的两个称为NGC 1313 X-1和NGC 5408 X-1 - 还显示出通过在每秒70,000公里的70,000公里的中央源极吸收的气体吸收的X射线的清晰迹象 - 几乎四分之一光速。
“这是我们第一次看到风吹过超光X射线源,”Pinto说。“这些流出的非常高速的速度正在告诉我们这些来源中紧凑型物体的性质,这些来源是疯狂的吞噬。”
虽然热气体通过中央物体的重力向内拉,但它也明亮地闪耀,并且辐射施加的压力将其推向向外。这是一个平衡的行为:质量越大,它越快它绘制了周围的气体;但这也会导致气体加热更快,发出更多的光线并增加吹走气体的压力。
通过给定群众的物体可以拉入多少物质,称为Eddington限制,有一个理论限制。首先由天文学家Arthur Eddington为星星计算的限制,但也可以应用于黑洞和中子恒星等紧凑型物体。
Eddington的计算是指一个理想的情况,其中所述物质都被施加到中央物体上,并且通过其沿各个方向均匀地发射辐射。
但是,PINTO和他的合作者研究的来源可能是由于由于来自通过它的材料令人难以置信的材料而产生的内部压力而膨胀的光盘。这些厚盘可以自然地超过Eddington限制,甚至可以捕获锥体中的辐射,使这些源在直视器上看起来更亮。由于厚圆盘从黑洞的引力掌握进一步移动材料,它也会产生非常高速的风,如剑桥研究人员所观察到的那些。
“通过观察到辐射超出Eddington限制的X射线来源,可以详细研究它们的吸收过程,调查可以超过多少限制,并且究竟触发了这种强大风的流出,”诺伯特说Schartel,ESA XMM-Newton项目科学家。
然而,在本研究中观察到的两个来源的核心的紧凑型物体的性质仍然不确定。
基于X射线亮度,科学家们怀疑这些强大的风从吸收流向中子恒星或黑洞,后者有几次到几十次太阳。
要进一步调查,该团队仍在仔细审查XMM-Newton的数据存档,搜索这种类型的更多来源,并且还规划了未来的观察,在X射线以及光学和无线电波长下。
“通过更广泛的来源和多波长观测,我们希望终于揭示这些强大的特殊物体的物理性质,”Pinto说。
提交:航空航天+防御




