簡介:從類星體SS433的方向傳來有周期規(guī)律的x射線信號,科學家猜測這是其中黑洞的吸積盤擾動導致的黑洞粒子噴發(fā)造成的。
兩種天體,一個氣體狀的星云和一個超大質量黑洞相距100光年,通過某種特殊心跳信號連結到一起。
一個國際研究團隊從星云中檢測到了他們所說的“伽馬射線心跳信號”,這個信號恰好與一個巨大的黑洞頻率同步。他們現在還不能確定這是怎么產生的。
圖解:黑洞是現代廣義相對論中,存在于宇宙空間中的一種天體。黑洞的引力極其強大,使得視界內的逃逸速度大于光速。故而,“黑洞是時空曲率大到光都無法從其事件視界逃脫的天體”。圖源:soik。
這一發(fā)現在周一發(fā)表的《自然》雜志上的一項研究中得到了詳細闡述,并為我們提供了有助于理解宇宙射線是如何產生的新線索,
星云與遙遠的類星體(中心有一個黑洞)保持相同節(jié)奏的脈動。 DESY,科學交流實驗室
就像浴缸排水口處漩渦中的水。
在銀河系中距地球約15,000光年處,一個被稱為SS433的微類星體中,一個黑洞圍繞著一顆巨大恒星運行。類星體是一個超級明亮、活躍的星系核心,其中心有一個超大質量的黑洞。SS433可以看做是一個縮小的類星體。恒星的質量大約是太陽的30倍,黑洞的質量大約是太陽的10到20倍。這兩個星體互相圍繞旋轉,公轉周期為13天,黑洞吞噬了巨大恒星的物質。
德國電子同步加速器(DESY)研究員李健(音譯)解釋說:“這種物質在掉進黑洞之前會積聚在吸積盤上,就像浴缸排水口上方漩渦中的水一樣?!薄叭欢?,一部分物質不會掉進黑洞中,而是在旋轉吸積盤上下兩個相反方向以狹窄射流方式高速噴射出來?!?/span>
圖解:吸積盤,是一種由彌散物質組成的、圍繞中心體轉動的結構,它是包圍黑洞或中子星的氣體盤。盤內的摩擦力使氣體逐漸螺旋下落,被吸積到黑洞或星體。圖源:soik。
吸積盤并不是精確地位于恒星及其伴隨黑洞的軌道平面,因此它象陀螺一樣搖擺。因此,這兩個流射螺旋著噴射到太空中,而不是兩條直線。
這股射流的旋進或擺動周期約為162天。不可思議的是天文學家在同一時間探測到,在距離SS433微類星體大約100光年距離的費米J1913+0515星云中,發(fā)射出相同頻率周期的伽馬射線或電磁輻射信號。
圖解:伽馬射線即γ射線,又稱γ粒子流,是原子核能級躍遷退激時釋放出的射線,是波長短于0.01埃的電磁波,γ射線有很強的穿透力。在太空中產生的伽馬射線是由恒星核心的核聚變產生的,因為無法穿透地球大氣層,因此無法到達地球的低層大氣層,只能在太空中被探測到。圖源:soik。
科學家們認為是黑洞導致了星云發(fā)射伽馬射線,因為它們具有相同的頻率-但是如何做到的,仍然需要得到證實。
李說:“在距微類星體約100光年遠的地方,不沿著射流的方向找到這樣一個關連關系,真的令人很驚訝”, “但是黑洞如何導致星云發(fā)射心跳信號我們還不清楚。”
要想確定這兩個不相干事物產生同步現象的背后主要原因,還需要進一步的觀察,目前科學家確實有一個猜想:他們認為黑洞射流末端產生氫原子的原子核導致了伽馬射線的發(fā)射。
“SS433微類星體繼續(xù)令全頻段觀察者和理論家們著迷,”李說。“未來幾年,我們理所當然為我們的想法提供一個實驗平臺,研究在微類星體附近宇宙射線的產生和傳播?!?/span>
摘要:微類星體是河外星系類星體的同胞兄弟,是一個雙星系統(tǒng),由一個致密星體和一個伴星組成。
圖解:雙星系統(tǒng),雙星系統(tǒng)是指由兩顆恒星組成,相對于其他恒星來說,位置看起來非??拷奶祗w系統(tǒng),聯(lián)星是指兩顆恒星各自在軌道上環(huán)繞著共同質量中心的恒星系統(tǒng)。圖源:soik。
通過從伴星那里吞噬物質,微類星體噴射強大的射流,甚至影響到周圍的星際環(huán)境。伽馬射線不斷地從中心天體中發(fā)射出來,或者在它們射流與周邊介質相互作用下持續(xù)產生伽馬射線。后一種預測是最近在高(TeV)能量級狀態(tài)下通過檢測SS433微類星體確定的。
在這份報告中,我們分析了來自費米伽馬射線空間望遠鏡上的超過十年的千兆電子伏伽馬射線數據。對數據的詳細審查揭示了SS433微類星體附近的放射現象,與氣體擴張共享空間,以及可能與其中一股射流末端有關的放射痕跡。這兩股伽馬射線流都遠離雙星系統(tǒng)中心,前面展現了SS433衰退前期與微類星體相關的周期性變化的證據。
這一結果對原來顯而易見的解釋提出了挑戰(zhàn),并與先前發(fā)表的理論模型有所出入。它也為我們提供了一個機會來揭示微觀粒子從SS433微類星體傳送過程及探測其附近磁場的結構。
BY: inverse
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參考資料
1.WJ百科全書
2.天文學名詞
3.原文來自:3.原文來自:https://www.inverse.com/science/cosmic-cloud-black-hole-share-heartbeat
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