中国的新发现,这个“棉人”可以逃脱黑洞…-科学探索-cnBeta.COM

在广阔的空间里,中国的“眼睛”认识英雄。 最新发现,有一个“皇冠”可以逃脱黑洞! 对于宇宙中具有极强引力的天体黑洞,人们经常用“光不能逃脱”来形容它可怕到足以吞噬一切。然而,中国科学家团队通过对中国第一颗太空X射线天文卫星“慧眼”(HXMT)的观测数据进行的最新研究发现,俗称“电晕”的等离子体流可以逃脱黑洞,给人以强烈的吸引力吸引黑洞。 对这一领域的新认识。

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“智眼”卫星首次检测到电晕的动态演变。图片由研究小组提供

发现逃离黑洞的“电晕”

记者于2月15日从中国科学院高能物理研究所(中国科学院高能物理研究所)获悉,国际著名学术期刊《自然通讯》在网上发表了中国科学院高能物理研究所的最新科研成果。当天的“智眼”卫星-科学家团队分析了“智眼”卫星观测。根据数据,在黑洞X射线双星中发现了逃离黑洞强引力场的日冕“ MAXI J1820 + 070”,首次在黑洞双星中观测到电晕的速度演变。

研究表明,电晕倾向于向黑洞收缩,并且也以相对论的速度向外移动,电晕的规模越小,速度越大。 同时,该结果也为研究黑洞积聚过程中日冕的运动提供了重要依据。

中国国家科学院武汉大学高能研究所研究员联合发表的最新成果论文题为““慧眼”卫星在黑洞X射线双星MAXI J1820 + 070中发现了向外移动的电晕”中国科学院天文台,南京大学,清华大学等科研人员开展。 武汉大学天体物理学中心的尤蓓博士是第一作者。 通讯作者是武汉大学的王伟教授和中国科学院高能研究所的张双南研究员。

黑洞X射线双星研究历史

根据中国科学院高能研究所的数据,早在1960年代,天文学家就在银河系中探测到X射线辐射源。 在这些X射线源中,天鹅座X-1(天鹅座X-1)是第一个被认为具有黑洞的双星系统。 从那时起,随着天文学的发展,在银河系中发现了越来越多的黑洞X射线双星系统。 一般认为,在黑洞X射线双星中,伴星物质被黑洞的引力捕获,旋转并逐渐向黑洞移动,形成吸积盘结构,并形成高温电晕。吸积盘内部区域附近。 然而,电晕如何在黑洞附近移动一直是研究紧凑天体的未解之谜。

吸积盘上热电晕强度的变化图片由研究小组提供

2018年3月,离地球约11,300光年的黑洞X射线双星MAXI J1820 + 070爆发,长期以来一直是天空中最亮的X射线源之一时间。 经常观察到该天体爆炸。

2020年,由中国科学院高能研究所领导的研究小组分析了“智慧眼”卫星的时变数据,发现了迄今为止能量最高的低频准周期振荡(QPO)信号在MAXI J1820 + 070中,提供了从黑洞视界附近发射的信号。 相对论射流的观测证据(等离子流高速向外移动)。

最近,由武汉大学天体物理中心领导的研究小组分析了“智慧眼”卫星的能谱数据,发现当X射线辐射强度逐渐降低时,即日冕逐渐减弱时,吸积盘的曝光度(即来自电晕的程度)也减弱了输出光子与吸积盘流速和无穷大之比。 研究小组指出,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。

数据图:低频QPO源自黑洞周围高速射流的艺术想象。照片由中国科学院高能研究所“智眼”卫星小组提供

最新《眠王》研究证实

能够逃脱黑洞引力的表冠无疑被称为“表冠之王”,研究证实其“拥挤”已引起了广泛关注。

研究团队指出,尚不清楚在黑洞积聚期间电晕如何运动。 先前的研究更多地集中在理论上,而观察证据却相对较少。 从理论上讲,当电晕以相对论的速度向外移动时,相对论的束缚效应将削弱电晕对吸积盘的辐射。

该团队对MAXI J1820 + 070在同一时期的X射线时变分析表明,当X射线辐射强度逐渐降低时,电晕的几何尺度趋于缩小(即,尺度减小)。 越靠近黑洞,重力弯曲作用越强,吸积盘相对于电晕的张开角度越大,并且电晕发出的X射线光子应以更大的比例照射吸积盘,从而增强电晕暴露在吸积盘上。

数据图:“辉眼”卫星发现的最接近黑洞的射流产生的准周期调制信号的艺术想象力。照片由中国科学院高能研究所“智眼”卫星小组提供科学界

这与研究小组对“智眼”观测数据的分析结果相反。 为什么? 研究小组认为,对此现象最合理的解释是,当牙冠缩小时,牙冠中的等离子流以相对论的速度向外移动。 这为“眼睛”小组发现的黑洞附近的相对论射流提供了独立的观察证据和物理解释。 进一步的研究发现,日冕尺寸越小,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。

研究小组指出,“绵旺”号的发现和确认的重要结果是对黑洞X-爆炸过程中逃离黑洞重力场的等离子流速度演变的首次系统描述。射线双星,这对于了解黑洞的积聚过程和相对论的影响具有重要意义。

数据图:“智眼”卫星首次检测到能量大于200keV的低频QPO。图片由中国科学院高能研究所“智眼”卫星小组提供

“回yan”卫星显示出其综合优势。 “皇冠”号的最新研究结果是,“回yan”卫星利用其随时间变化的数据来发现等离子体流及其相对论速度在MAXI J1820 + 070的黑洞视界附近向外移动。 在进动过程中,同时,利用“智能眼”卫星的能谱数据,我们还发现了等离子体流的演化及其以相对论速度向外移动的速度。 根据研究小组的说法,这两个相互佐证的研究结果证明了“智眼”卫星在宽能范围时变和能谱研究中的综合优势。

据了解,硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星是中国第一颗空间天文卫星(又称空间天文望远镜,空间天文台),可以实现宽带,大视野的X射线勘测还可以研究黑洞和中子星等高能天体的短时尺度光变化和宽带能谱。 它也是具有高灵敏度的伽马射线暴全天候监视器。

数据图:太空中“回烟”卫星的艺术想象。照片由中国科学院高能研究所“智眼”卫星团队提供

作为中国第一台太空X射线望远镜,“智慧之眼”卫星于2011年正式进入工程开发阶段,并于2017年6月中旬成功发射以进行科学观测。 它带有三只高,中和低能X射线望远镜。 主要的科学目标包括:在银盘上寻找新的临时资源,监测已知的变异源; 并观察X射线双星,以研究强重力或磁场的影响。 运动和辐射机制; 监视和研究伽马射线爆发和重力波电磁对应物。

“智慧之眼”卫星项目是由中国科学院高能研究所提出的,牵头负责卫星有效载荷,地面应用系统和科学研究。 它的成功发射和运行使中国在竞争激烈的高能天体物理学观测领域中占有重要地位。

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