智慧眼卫星最近发现，这种“电晕”可以逃离黑洞的引力场
由于存在事件视界，因此我们很难直接观察到黑洞。 但是，事件视界之外的电晕会产生X射线辐射，这是我们观察到的。 这相当于在天空中为我们点亮信号灯，告诉我们这个地方有一个黑洞。 因此，在能够检测到引力波之前，主要是通过电晕X射线辐射发现了宇宙中恒星恒星的黑洞。
光线无法逃逸的黑洞吞没了所有东西，就像嘴一样，它真的偶尔会“ bel”和“吐”出所吃的东西吗？
2月15日，“自然通信”在线发布了智慧卫星的最新科研成果：通过分析智慧卫星的观测数据，武汉大学和中国科学院高能物理研究所等单位的研究人员黑洞双星现已发现，通常称为电晕的等离子体流可以逃脱黑洞的强引力场，并以高速向外移动。 这是第一次在黑洞双星中观测到电晕的速度演变。
研究表明，尽管电晕趋向于向黑洞收缩，但它也以接近光速的速度向外移动，并且电晕的规模越小，速度越大。 该结果为研究电晕在黑洞积聚过程中的运动提供了重要依据，并被《自然通讯》选为当前关注的文章。
信号灯指示存在黑洞
黑洞吞噬恒星的过程通常存在于黑洞X射线双星系统中，即由黑洞和恒星组成并主要在X射线波段辐射的双星系统。 天鹅座X-1是第一个被认为具有黑洞的双星系统。 随着天文学的发展，科学家们在银河系中发现了越来越多的黑洞X射线双星系统。 这次发现的能逃脱黑洞“魔爪”的电晕属于黑洞X射线双星系统。
那么黑洞的电晕是什么？ 我们知道，太阳的电晕，也称为电晕，是指太阳表面的高温等离子体。 电晕辐射主要集中在紫外线和X射线波段。 类似于太阳周围的电晕，高温等离子体还存在于黑洞事件视界之外的黑洞X射线双星中。 由于这些高温等离子体还会产生X射线辐射，因此我们通常将黑洞附近的高温等离子体称为电晕。
“基于当前的理论研究和观察数据，科学家们基本上认为，这种高温电晕存在于黑洞附近。” 武汉大学天文学博士，上述论文的第一作者尤蓓说。
那么，这种高温电晕到底是如何形成的呢？
对此，尤蓓说，尽管黑洞本身没有光，但是在黑洞X射线双星中，由于黑洞强大的引力捕获了大量的伴星物质，它将旋转逐渐向黑洞移动，形成发光盘状结构，即通常所说的吸积盘。 在吸积盘材料掉入黑洞之前，它会释放黑洞的重力势能，从而使其自身受热。 当加热的物质无法通过物理过程释放能量时，温度将相应升高。 高温物质最终将被离子化，形成高温等离子体，称为电晕。
由于存在事件视界，因此我们很难直接观察到黑洞。 但是，事件视界之外的电晕会产生X射线辐射，这是我们观察到的。 这相当于在天空中为我们点亮信号灯，告诉我们这个地方有一个黑洞。 因此，在能够检测到引力波之前，主要是通过电晕X射线辐射发现了宇宙中恒星恒星的黑洞。
第一次发现电晕的速度在收缩时会增加
“但是，电晕如何在黑洞附近移动一直是研究稠密天体的一个未解之谜。” 尤蓓说。
2018年3月，黑洞X射线双星MAXI J1820 + 070距离我们约11300光年，爆发了很长时间，它是天空中最亮的X射线源之一。 智慧眼卫星对这个天体的喷发进行了高频观测。
2020年，通过分析Smarteye卫星的时变数据，由中国科学院高能物理研究所领导的研究团队发现了迄今为止最高能量的低频准周期振荡（QPO）信号在MAXI J1820 + 070中，从黑洞提供信息相对论射流是从地平线附近发射的，这是等离子流高速向外运动的观察证据。
关于电晕在黑洞积聚过程中的运动，以前的研究更多地集中在理论上，并且观察证据相对较少。 先前的理论认为，由于重力弯曲效应和吸积盘相对于电晕的张开角，电晕所发出的X射线光子越靠近黑洞，应越强地照射吸积盘。
但是，该理论与研究小组对八卦卫星观测数据的分析恰恰相反。 通过分析八卦卫星的能谱数据，研究人员发现，当日冕逐渐减弱并且空间尺度趋于向黑洞收缩时，其暴露于吸积盘的强度也会减弱。 研究人员指出，电晕在积垢盘上发射的X射线光子的强度取决于电晕的速度和黑洞的引力场。
同时，对MAXI J1820 + 070的X射线时变分析表明，当X射线辐射强度逐渐降低时，电晕的几何尺度趋向于朝黑洞收缩。
研究小组指出，对此现象最合理的解释是，当电晕缩小时，电晕中的等离子体流以接近光速的速度向外移动。 这是研究小组发现的非常接近黑洞的相对论射流。 提供独立的观察证据和物理解释。 “我们的研究结果不仅检测了日冕从黑洞的运动，而且更重要的是，我们首次发现，当日冕的空间尺度缩小时，其移动速度会逐渐增加。” 尤蓓说。
“忽冷忽热”改变了绵的空间延伸结构
那么，为什么电晕朝着黑洞收缩时却以接近光速的速度向外移动？
“类似于电晕在空间上具有扩展的结构，黑洞事件视界之外的电晕也具有空间分布，即空间尺度。由于强大的引力场，黑洞周围的电晕将不会被无限压缩。黑洞。” 尤蓓说。 。
有许多因素可以维持牙冠的空间延伸。 其中之一是牙冠被加热和冷却的物理过程。 当表冠的加热速度弱于表冠的冷却速度时，表冠将逐渐冷却。 “此时，低温等离子体不再是电晕，并且无法辐射高能X射线光子。因此，当谈到电晕向黑洞收缩时，实际上意味着电晕的空间尺度尤蓓强调，当电晕不断冷却时，其鳞片将始终向黑洞收缩。
同时，表冠不仅具有空间结构，而且还可以具有共同的运动速度。 电晕可以移向黑洞或远离黑洞。
等离子体运动的方向取决于其作用力。 黑洞的引力吸引使等离子体向黑洞移动，而辐射场/磁场对电晕的影响使其从黑洞移开。 这就像一场“拔河比赛”。 当辐射场/磁场对电晕的影响大于黑洞的重力场时，电晕可以在到达黑洞事件视界之前从黑洞移开。
研究小组进一步发现，日冕尺度越小，速度越大，因此日冕物质运动的相对论性捆绑效应抑制了黑洞的重力弯曲效应。 该研究结果首次系统描述了黑洞X射线双星爆炸过程中逃逸黑洞引力场的等离子体流的速度演变，这对理解黑洞的过程具有重要意义。孔洞积聚和相对论效应。
通过其随时间变化的数据，八卦卫星在MAXI J1820 + 070的黑洞视界附近发现了等离子体流及其进动过程，并以接近光速的速度向外运动。 利用其能谱数据，研究人员还发现它接近光速。 向外运动的等离子体流的演化及其速度。
在这方面，论文的共同作者，中国科学院高能物理研究所研究员张双南说，这两个相互佐证的研究结果证明了Smarteye卫星在广泛领域的综合优势。能量范围时变和能量谱研究。