银河系中发现新黑洞

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【大纪元2012年10月16日讯】(大纪元记者易德正综合编译)美国国家航空航天局(NASA)的雨燕卫星(Swift satellite)最近侦测到一波强劲的X射线爆发,其来源就在我们的银河系中,是由一颗新星所放射出来的。科学家表示,这代表此一X射线新星附近存在以前从未发现的黑洞。

X射线新星是一种短期的X射线放射源,这些放射线通常会突然出现,并在几天内达到最高峰,之后在数个月的时间内逐渐消失。当许多积存的气体突然冲向中子星(neutron star)或黑洞此类已知最紧密的天体之一时,这样的X射线爆发就会发生。

这颗新星被命名为“Swift J1745-26”,位在银河系中心,朝着人马座(Sagittarius)偏离几度。天文学家目前尚未确定它的距离,估计离地球2万至3万光年。而此新星的X放射线类型显示,该区域的中心是一个黑洞。

意大利米兰布拉雷天文台(Brera Observatory)的天文学家斯巴鲁伐提(Boris Sbarufatti)说:“从观察的结果来看,这个恒星系统的中心有个黑洞。一旦X射线消失,我们希望测量这个黑洞的质量和它的状态。”他目前是美国宾夕法尼亚州立大学雨燕团队的成员。

这个黑洞应该是一个低质量X射线双星系统(low-mass X-ray binary,LMXB)的一部分,这种系统通常包含一个像太阳这样的恒星存在。而黑洞的周遭会形成吸积盘,它会把恒星的部分外围气体吸走。在大多数的低质量X射线双星系统中,吸积盘中的气体会向内旋转,并在朝向黑洞行进时升温,稳定地放射出X射线。

但在某些情况下,X射线的放射是否稳定,取决于恒星气体流入吸积盘内的速度,在某些速度下,气体的流入并不稳定,而在两种不同的情况之间反复:一种是处于温度较低、低离子化状态,像水蓄于水坝一样地停留在吸积盘边缘;另一种是气体温度高、离子化也高,恒星气体如波浪般地朝盘中心涌进。

这个现象被称为热黏性的极限循环(thermal-viscous limit cycle),可帮助天文学家们解释这类双星系统的X射线放射为何如此不稳定。

NASA天文学家卡尼佐(John Cannizzo) 表示,每一次的X射线喷发会清光吸积盘内部的恒星气体,当黑洞内不再有那么多的气体时,该系统就会黯淡下来。几十年后,当恒星气体在吸积盘外缘累积到一定的量时,它又会转换为温度较高的模式,大量的气体聚向黑洞,进而产生新的喷发。

(责任编辑:陈俊村)

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