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最新!X射线技术揭示黑洞周围前所未见的物质

来源:www.sciatl.com.cn 点击:1421

以前,天文学家使用NASA钱德拉X射线天文台的数据来寻找银河系中心附近成千上万个黑洞的证据。这些黑洞由恒星质量的黑洞组成,通常是太阳质量的5至30倍。这些新发现的黑洞是在三光年(在银河系中心的射手座A *(Sgr A *)的超大质量黑洞)中发现的(在宇宙尺度上距离相对较短)。

对星系中恒星动力学的理论研究表明,大量恒星质量黑洞(最多20,000个)可能在数十亿年内向内漂移并聚集在Sgr A *周围,Chandra数据分析的最新用途是观察到黑洞。黑洞本身是不可见的。但是,被黑洞或中子星锁定在轨道上的恒星会从其伴星中抽出气体(天文学家称这些系统为“ X射线双星”)。

图片:NASA /钱德拉X射线天文台

该物质掉入圆盘中,加热到数百万度并产生X射线,然后消失在黑洞中。一些X射线双星在Chandra图像中显示为点源。在日本和瑞典之间的国际合作中,科学家们阐明了重力如何影响双星系统中天鹅座X-1黑洞附近物质的形状。该发现发表在本月的《自然天文》上,可以帮助科学家更多地了解重力的物理原理以及黑洞和星系的演化。

天鹅座中心附近有一颗恒星,围绕着宇宙中发现的第一个黑洞运行。它们一起形成了一个名为Cygnus X-1的二进制系统。这个黑洞也是天空中最亮的X射线源之一。但是,产生这种光的材料的几何形状是不确定的。该团队从称为X射线偏振测量的新技术中找到了这些信息。

天鹅座X-1的黑洞是天空中最亮的X射线源之一,黑洞附近的光来自从同伴恒星吸走的物质。图片:NASA,ESA,Martin Kornmesser

拍摄黑洞照片并不容易。由于光线无法逃逸,因此无法先观察到黑洞。除了观察黑洞本身,科学家还可以观察黑洞附近物质发出的光。在天鹅座X-1中,这种物质来自黑洞附近的一颗恒星。看到大多数光线,例如来自太阳的光线,会在多个方向振动。偏振滤光片使光沿一个方向振动。

这就是偏光镜的雪镜如何使滑雪者更容易看到他们要下坡的地方。的工作原理是这样的,因为滤镜会减少雪反射的光。这项研究报告的共同作者,广岛大学的助理教授高桥弘(Takahashi Hiroshi)说:黑洞周围的硬X射线也是如此。但是,来自附近黑洞的硬X射线和伽马射线会穿透滤镜。这些射线没有“护目镜”,因此我们需要另一种特殊处理来引导和测量光的散射。

偏光滤镜使光沿一个方向振动。照片:广岛大学CORE-U的林雅昌子

研究团队需要弄清楚光从哪里来以及在哪里散射。为了执行这两项测量,研究人员在名为PoGO +的气球上发射了X射线旋光仪。从那里,研究团队可以将吸积盘反射的硬X射线的比例拼凑在一起,并确定材料的形状。两个竞争模型描述了二元系统中黑洞附近物质的行为,例如天鹅座X-1:路灯柱模型和扩展模型。在灯柱模型中,电晕紧凑且紧密连接至黑洞。光子朝吸积盘弯曲,产生更多的反射光。在扩展模型中,日d较大并分布在黑洞附近。在这种情况下,光盘反射的光线微弱。

有两个相互竞争的黑洞模型:灯柱和扩展。黑点是黑洞,蓝色是吸积盘,红色是日d。照片:广岛大学Imazato Fumiya

由于光在黑洞的强大引力作用下不会弯曲太多,因此研究小组得出结论,黑洞符合扩展的电晕模型。利用这些信息,研究人员可以发现黑洞的更多特征。一个例子就是它的旋转。自旋效果可以更改黑洞周围的时间和空间。自旋也可能为黑洞的演变提供线索。自宇宙开始以来,它可能已经放慢了速度,并且它可能积累物质并以更快的速度旋转。天鹅座黑洞是许多黑洞之一。使用X射线偏振测量来研究更多的黑洞,例如靠近银河系中心的黑洞,可能会更好地理解黑洞的演化和星系的演化。

特别声明:本文是由网易从媒体平台“网易”作者上载并发表的,仅代表作者的观点。网易仅提供信息发布平台。

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以前,天文学家使用NASA钱德拉X射线天文台的数据来寻找银河系中心附近成千上万个黑洞的证据。这些黑洞由恒星质量的黑洞组成,通常是太阳质量的5至30倍。这些新发现的黑洞是在三光年(在银河系中心的射手座A *(Sgr A *)的超大质量黑洞)中发现的(在宇宙尺度上距离相对较短)。

对星系中恒星动力学的理论研究表明,大量恒星质量黑洞(最多20,000个)可能在数十亿年内向内漂移并聚集在Sgr A *周围,Chandra数据分析的最新用途是观察到黑洞。黑洞本身是不可见的。但是,被黑洞或中子星锁定在轨道上的恒星会从其伴星中抽出气体(天文学家称这些系统为“ X射线双星”)。

图片:NASA /钱德拉X射线天文台

该物质掉入圆盘中,加热到数百万度并产生X射线,然后消失在黑洞中。一些X射线双星在Chandra图像中显示为点源。在日本和瑞典之间的国际合作中,科学家们阐明了重力如何影响双星系统中天鹅座X-1黑洞附近物质的形状。该发现发表在本月的《自然天文》上,可以帮助科学家更多地了解重力的物理原理以及黑洞和星系的演化。

在天鹅座星座中心附近,是一颗绕着宇宙中发现的第一个黑洞运行的恒星。它们一起形成了一个名为Cygnus X-1的二进制系统。黑洞也是天空中最亮的X射线源之一。但是,产生这种光的材料的几何形状是不确定的。该团队在称为X射线偏振测量的新技术中找到了这些信息。

天鹅座X-1的黑洞是天空中最亮的X射线源之一,黑洞附近的光来自从伴星吸走的物质。图片:NASA,ESA,Martin Kornmesser

拍摄黑洞并不容易。由于光线无法逸出,因此无法先观察到黑洞。除了观察黑洞本身,科学家还可以观察黑洞附近物质发射的光。在天鹅座X-1中,这种物质来自黑洞附近的恒星。看到大多数光,就像来自太阳的光一样,会向多个方向振动。偏振滤光片使光沿一个方向振动。

这就是偏光镜片滑雪镜使滑雪者更容易看到他们要下山的地方起作用的原因,因为滤镜可以减少雪反射的光。广岛大学助理教授,该研究的合着者广岛高桥说:黑洞周围的硬X射线也是如此。但是,来自黑洞附近的硬X射线和伽玛射线会穿透滤镜。这些射线没有护目镜,因此我们需要另一种特殊的方法来引导和测量光的散射。

偏振滤光片使光沿一个方向振动。图片:广岛大学CORE-U的林雅昌子

研究团队需要弄清楚光从哪里来以及在哪里散射。为了执行这两项测量,研究人员在名为PoGO +的气球上发射了X射线旋光仪。从那里,研究团队可以将吸积盘反射的硬X射线的比例拼凑在一起,并确定材料的形状。两个竞争模型描述了二元系统中黑洞附近物质的行为,例如天鹅座X-1:路灯柱模型和扩展模型。在灯柱模型中,电晕紧凑且紧密连接至黑洞。光子朝吸积盘弯曲,产生更多的反射光。在扩展模型中,日d较大并分布在黑洞附近。在这种情况下,光盘反射的光线微弱。

有两个相互竞争的黑洞模型:灯柱和扩展。黑点是黑洞,蓝色是吸积盘,红色是日d。照片:广岛大学Imazato Fumiya

由于光在黑洞的强大引力作用下不会弯曲太多,因此研究小组得出结论,黑洞符合扩展的电晕模型。利用这些信息,研究人员可以发现黑洞的更多特征。一个例子就是它的旋转。自旋效果可以更改黑洞周围的时间和空间。自旋也可能为黑洞的演变提供线索。自宇宙开始以来,它可能已经放慢了速度,并且它可能积累物质并以更快的速度旋转。天鹅座黑洞是许多黑洞之一。使用X射线偏振测量来研究更多的黑洞,例如靠近银河系中心的黑洞,可能会更好地理解黑洞的演化和星系的演化。

以前,天文学家使用NASA钱德拉X射线天文台的数据来寻找银河系中心附近成千上万个黑洞的证据。这些黑洞由恒星质量的黑洞组成,通常是太阳质量的5至30倍。这些新发现的黑洞是在三光年(在银河系中心的射手座A *(Sgr A *)的超大质量黑洞)中发现的(在宇宙尺度上距离相对较短)。

对星系中恒星动力学的理论研究表明,大量恒星质量黑洞(最多20,000个)可能在数十亿年内向内漂移并聚集在Sgr A *周围,Chandra数据分析的最新用途是观察到黑洞。黑洞本身是不可见的。但是,被黑洞或中子星锁定在轨道上的恒星会从其伴星中抽出气体(天文学家称这些系统为“ X射线双星”)。

图片:NASA /钱德拉X射线天文台

该物质掉入圆盘中,加热到数百万度并产生X射线,然后消失在黑洞中。一些X射线双星在Chandra图像中显示为点源。在日本和瑞典之间的国际合作中,科学家们阐明了重力如何影响双星系统中天鹅座X-1黑洞附近物质的形状。该发现发表在本月的《自然天文》上,可以帮助科学家更多地了解重力的物理原理以及黑洞和星系的演化。

天鹅座中心附近有一颗恒星,围绕着宇宙中发现的第一个黑洞运行。它们一起形成了一个名为Cygnus X-1的二进制系统。这个黑洞也是天空中最亮的X射线源之一。但是,产生这种光的材料的几何形状是不确定的。该团队从称为X射线偏振测量的新技术中找到了这些信息。

天鹅座x-1中的黑洞是天空中最亮的x射线源之一,黑洞附近的光线来自从伴星吸走的物质。资料图:美国宇航局、欧空局、马丁科恩迈瑟

拍一张黑洞的照片是不容易的。因为光线无法逃逸,所以不可能先观察黑洞。科学家们还可以观察黑洞附近的物质,而不是观察黑洞本身。在天鹅座x-1中,这种物质来自黑洞附近的一颗恒星。看到大多数的光,像太阳光一样,在许多方向上振动。偏振滤光片使光向一个方向振动。

这就是偏光镜的雪地镜如何使滑雪者更容易看到他们下山的地方。的工作原理是这样的,因为滤光片减少了雪反射的光线。广岛大学助理教授、该研究报告的合着者高桥广石(takahashi hiroshi)说:黑洞周围的硬x射线也是如此。然而,来自附近黑洞的硬x射线和伽马射线穿透了滤光片。这些光线没有“护目镜”,所以我们需要另一种特殊处理来引导和测量光的散射。

偏振滤光片使光在一个方向上振动。照片:广岛大学core-u的Masako Hayashi

研究团队需要弄清楚光从哪里来以及在哪里散射。为了执行这两项测量,研究人员在名为PoGO +的气球上发射了X射线旋光仪。从那里,研究团队可以将吸积盘反射的硬X射线的比例拼凑在一起,并确定材料的形状。两个竞争模型描述了二元系统中黑洞附近物质的行为,例如天鹅座X-1:路灯柱模型和扩展模型。在灯柱模型中,电晕紧凑且紧密连接至黑洞。光子朝吸积盘弯曲,产生更多的反射光。在扩展模型中,日d较大并分布在黑洞附近。在这种情况下,光盘反射的光线微弱。

有两个相互竞争的黑洞模型:灯柱和扩展。黑点是黑洞,蓝色是吸积盘,红色是日d。照片:广岛大学Imazato Fumiya

由于光在黑洞的强大引力作用下不会弯曲太多,因此研究小组得出结论,黑洞符合扩展的电晕模型。利用这些信息,研究人员可以发现黑洞的更多特征。一个例子就是它的旋转。自旋效果可以更改黑洞周围的时间和空间。自旋也可能为黑洞的演变提供线索。自宇宙开始以来,它可能已经放慢了速度,并且它可能积累物质并以更快的速度旋转。天鹅座黑洞是许多黑洞之一。使用X射线偏振测量来研究更多的黑洞,例如靠近银河系中心的黑洞,可能会更好地理解黑洞的演化和星系的演化。

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对星系中恒星动力学的理论研究表明,大量恒星质量黑洞(最多20,000个)可能在数十亿年内向内漂移并聚集在Sgr A *周围,Chandra数据分析的最新用途是观察到黑洞。黑洞本身是不可见的。但是,被黑洞或中子星锁定在轨道上的恒星会从其伴星中抽出气体(天文学家称这些系统为“ X射线双星”)。

图片:NASA /钱德拉X射线天文台

该物质掉入圆盘中,加热到数百万度并产生X射线,然后消失在黑洞中。一些X射线双星在Chandra图像中显示为点源。在日本和瑞典之间的国际合作中,科学家们阐明了重力如何影响双星系统中天鹅座X-1黑洞附近物质的形状。该发现发表在本月的《自然天文》上,可以帮助科学家更多地了解重力的物理原理以及黑洞和星系的演化。

天鹅座中心附近有一颗恒星,围绕着宇宙中发现的第一个黑洞运行。它们一起形成了一个名为Cygnus X-1的二进制系统。这个黑洞也是天空中最亮的X射线源之一。但是,产生这种光的材料的几何形状是不确定的。该团队从称为X射线偏振测量的新技术中找到了这些信息。

天鹅座X-1的黑洞是天空中最亮的X射线源之一,黑洞附近的光来自从同伴恒星吸走的物质。图片:NASA,ESA,Martin Kornmesser

拍摄黑洞照片并不容易。由于光线无法逃逸,因此无法先观察到黑洞。除了观察黑洞本身,科学家还可以观察黑洞附近物质发出的光。在天鹅座X-1中,这种物质来自黑洞附近的一颗恒星。看到大多数光线,例如来自太阳的光线,会在多个方向振动。偏振滤光片使光沿一个方向振动。

这就是偏光镜的雪镜如何使滑雪者更容易看到他们要下坡的地方。的工作原理是这样的,因为滤镜会减少雪反射的光。这项研究报告的共同作者,广岛大学的助理教授高桥弘(Takahashi Hiroshi)说:黑洞周围的硬X射线也是如此。但是,来自附近黑洞的硬X射线和伽马射线会穿透滤镜。这些射线没有“护目镜”,因此我们需要另一种特殊处理来引导和测量光的散射。

偏光滤镜使光沿一个方向振动。照片:广岛大学CORE-U的林雅昌子

研究团队需要弄清楚光从哪里来以及在哪里散射。为了执行这两项测量,研究人员在名为PoGO +的气球上发射了X射线旋光仪。从那里,研究团队可以将吸积盘反射的硬X射线的比例拼凑在一起,并确定材料的形状。两个竞争模型描述了二元系统中黑洞附近物质的行为,例如天鹅座X-1:路灯柱模型和扩展模型。在灯柱模型中,电晕紧凑且紧密连接至黑洞。光子朝吸积盘弯曲,产生更多的反射光。在扩展模型中,日d较大并分布在黑洞附近。在这种情况下,光盘反射的光线微弱。

有两个相互竞争的黑洞模型:灯柱和扩展。黑点是黑洞,蓝色是吸积盘,红色是日d。照片:广岛大学Imazato Fumiya

由于光在黑洞的强大引力作用下不会弯曲太多,因此研究小组得出结论,黑洞符合扩展的电晕模型。利用这些信息,研究人员可以发现黑洞的更多特征。一个例子就是它的旋转。自旋效果可以更改黑洞周围的时间和空间。自旋也可能为黑洞的演变提供线索。自宇宙开始以来,它可能已经放慢了速度,并且它可能积累物质并以更快的速度旋转。天鹅座黑洞是许多黑洞之一。使用X射线偏振测量来研究更多的黑洞,例如靠近银河系中心的黑洞,可能会更好地理解黑洞的演化和星系的演化。

以前,天文学家使用NASA钱德拉X射线天文台的数据来寻找银河系中心附近成千上万个黑洞的证据。这些黑洞由恒星质量的黑洞组成,通常是太阳质量的5至30倍。这些新发现的黑洞是在三光年(在银河系中心的射手座A *(Sgr A *)的超大质量黑洞)中发现的(在宇宙尺度上距离相对较短)。

对星系中恒星动力学的理论研究表明,大量恒星质量黑洞(最多20,000个)可能在数十亿年内向内漂移并聚集在Sgr A *周围,Chandra数据分析的最新用途是观察到黑洞。黑洞本身是不可见的。但是,被黑洞或中子星锁定在轨道上的恒星会从其伴星中抽出气体(天文学家称这些系统为“ X射线双星”)。

图片:NASA /钱德拉X射线天文台

该物质掉入圆盘中,加热到数百万度并产生X射线,然后消失在黑洞中。一些X射线双星在Chandra图像中显示为点源。在日本和瑞典之间的国际合作中,科学家们阐明了重力如何影响双星系统中天鹅座X-1黑洞附近物质的形状。该发现发表在本月的《自然天文》上,可以帮助科学家更多地了解重力的物理原理以及黑洞和星系的演化。

天鹅座中心附近有一颗恒星,围绕着宇宙中发现的第一个黑洞运行。它们一起形成了一个名为Cygnus X-1的二进制系统。这个黑洞也是天空中最亮的X射线源之一。但是,产生这种光的材料的几何形状是不确定的。该团队从称为X射线偏振测量的新技术中找到了这些信息。

天鹅座X-1的黑洞是天空中最亮的X射线源之一,黑洞附近的光来自从伴星吸走的物质。图片:NASA,ESA,Martin Kornmesser

拍摄黑洞并不容易。由于光线无法逸出,因此无法先观察到黑洞。除了观察黑洞本身,科学家还可以观察黑洞附近物质发射的光。在天鹅座X-1中,这种物质来自黑洞附近的恒星。看到大多数光,就像来自太阳的光一样,会向多个方向振动。偏振滤光片使光沿一个方向振动。

这就是偏光镜片滑雪镜使滑雪者更容易看到他们要下山的地方起作用的原因,因为滤镜可以减少雪反射的光。广岛大学助理教授,该研究的合着者广岛高桥说:黑洞周围的硬X射线也是如此。但是,来自黑洞附近的硬X射线和伽玛射线会穿透滤镜。这些射线没有护目镜,因此我们需要另一种特殊的方法来引导和测量光的散射。

偏振滤光片使光沿一个方向振动。图片:广岛大学CORE-U的林雅昌子

研究小组需要弄清楚光从哪里来,在哪里散射。为了进行这两项测量,研究人员向一个叫做pogo+的气球发射了一个x射线偏振仪。从那里,研究小组可以将从吸积盘反射的硬X射线的比例拼合起来,并确定材料的形状。两个相互竞争的模型描述了双星系统中黑洞附近物质的行为,如天鹅座x-1:一个灯柱模型和一个扩展模型。在灯柱模型中,日冕是致密的,与黑洞紧密相连。光子向吸积盘弯曲,产生更多的反射光。在扩展模型中,日晷较大,分布在黑洞附近。在这种情况下,光盘反射的光线很弱。

两个相互竞争的黑洞模型代表:灯柱和延长线。黑点是黑洞,蓝色是吸积盘,红色是日晷。照片:广岛大学的Fumiya Imazato

由于在黑洞强大的引力作用下,光线不会弯曲太多,研究小组得出结论,黑洞符合扩展的日冕模型。有了这些信息,研究人员可以发现更多的黑洞特征。一个例子就是它的旋转。自旋效应可以改变黑洞周围的时间和空间。自旋也可能为黑洞的演化提供线索。自宇宙诞生以来,它的速度可能已经减慢,它可能积累物质并以更快的速度旋转。天鹅座黑洞是众多黑洞之一。利用x射线偏振测量来研究更多的黑洞,比如星系中心附近的黑洞,可能会更好地了解黑洞的演化和星系的演化。



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