不知何故,一個微小的黑洞正在100光年外引起一次“心跳”
我們銀河系中有一個渾濁的空間,意外地以類似發(fā)條的間隔產(chǎn)生伽馬射線
家已經(jīng)將這些周期性脈沖與“微類星體”(很可能是黑洞)聯(lián)系在一起,這是一個非常特殊的發(fā)現(xiàn),它位于相距100光年遠(yuǎn)的地方。
在背景中看到模擬的微類星體SS433,氣體云Fermi J1913+0515位于前景和左側(cè)。盡管兩個天體相距100光年,但它們的節(jié)奏是一致的。圖像:德西,科學(xué)傳播實(shí)驗(yàn)室
銀河星系中有一片朦朧霧繞的空間,它以時鐘一樣的頻率產(chǎn)生伽馬射線??茖W(xué)家們將這些周期性脈沖與一個“微類星體”聯(lián)系起來——很可能是一個黑洞——位于100光年之外,這是一次非同尋常的觀測。
發(fā)表在《自然天文學(xué)》(Nature Astronomy)上的一項新研究描述了一種不尋常的遠(yuǎn)程關(guān)系,涉及銀河系內(nèi)一種名為Fermi J1913+0515的放射性氣體云和一種名為SS433的微類星體。
10年觀測數(shù)據(jù)表明,這兩個天體相距遙遠(yuǎn),但它們同步工作,可謂聯(lián)系出奇地緊密。這篇新論文的作者,由德國同步電子加速器的李健和空間科學(xué)研究所的迭戈·托雷斯主筆,論文并未完全確定發(fā)生了什么,以及微類星體是如何引起氣體云的伽馬射線“心跳”的?心跳每162天一次。
微類星體SS433位于地球15000光年處,是銀河系中最迷人的地方之一。它是一個雙星系統(tǒng),由一個緊湊的物體組成,很可能是一個黑洞,但也可能是一顆中子星,以及一顆超重的恒星。假設(shè)黑洞質(zhì)量在10到20個太陽的質(zhì)量之間(其中一個太陽的質(zhì)量等于我們太陽的體積),而恒星的質(zhì)量大約 是30個太陽的質(zhì)量。這些物體貼在一起,每13天分別繞著對方旋轉(zhuǎn)一次。SS433是普通類星體的一個小版本,又作為宇宙天體,它是一個包含了數(shù)百萬個太陽質(zhì)量的黑洞。
假設(shè)中的微類星體SS433構(gòu)圖,左邊是黑洞、吸積盤和噴流,右邊是被剝離物質(zhì)的恒星。圖像:德西,科學(xué)傳播實(shí)驗(yàn)室
這個天體聯(lián)合產(chǎn)生了一系列可探測的星歷,它們以伽馬射線、x射線、無線電波和氫氣的形式存在。這顆大恒星將其大部分物質(zhì)拋射到黑洞,導(dǎo)致上空氣體的密集聚集。
李在一份新聞稿中解釋說:“這些物質(zhì)在落入黑洞之前會在吸積盤中積累,就像浴缸排水管中的漩渦一樣?!薄敖Y(jié)果是,不會掉入排水溝,在旋轉(zhuǎn)吸積盤的上下呈相反方向形成窄射流高速噴射而出?!?/p>
高速粒子和雙星系統(tǒng)的超強(qiáng)磁場合力產(chǎn)生了x射線和伽馬射線。 也就是說,黑洞周圍的吸積盤并不完全平坦。
它向前進(jìn)或搖擺不定,就像傾斜地放在桌子上的旋轉(zhuǎn)陀螺,”托雷西在DESY發(fā)布會上說?!耙灾劣?,這兩股流螺旋狀進(jìn)入周圍的空間,而不是形成一條直線。”
由于黑洞吸積盤的旋進(jìn)或抖動,這兩個狹窄的噴流呈螺旋形。圖像:德西,科學(xué)傳播實(shí)驗(yàn)室
這螺旋式的擺動周期持續(xù)162.25天。新的研究表明,費(fèi)米J1913+0515發(fā)射的伽馬射線信號與微類星體完美同步,即使它距離我們100光年。這片云霧環(huán)繞的太空毫無特別之處,但美國宇航局通過費(fèi)米伽馬射線太空望遠(yuǎn)鏡收集的數(shù)據(jù)表明,微類星體SS433提供了伽馬射線產(chǎn)生心跳的能量。
更奇怪的是,來自微類星體的噴流,即使有螺旋式的擺動,也不會穿過費(fèi)米J1913+0515的路徑,李在一封電子郵件中解釋道。
他說:“這是我們第一次看到此類觀測結(jié)果,與之前的模型相比,有些意外?!?/p>
李和他的同事并不完全確定微類星體是如何為遙遠(yuǎn)的氣體云提供能量的,
但他們認(rèn)為SS433赤道流出物的質(zhì)子與云相互作用,導(dǎo)致發(fā)射伽馬射線,并觀察到類似心跳的周期性。
“只要保持心跳的一致性,一條磁管路徑可以連接氣體云和SS433。”
更多的物體觀測和新的論點(diǎn)來解釋這一發(fā)現(xiàn)和“磁管”假說,對這項工作是有促進(jìn)作用的。另外,值得肯定的是,這片位于天鷹座(或鷹座)的空間,現(xiàn)在是銀河系中最迷人的景點(diǎn)之一了。
BY: George Dvorsky
FY:?逆光
如有相關(guān)內(nèi)容侵權(quán),請在作品發(fā)布后聯(lián)系作者刪除
轉(zhuǎn)載還請取得授權(quán),并注意保持完整性和注明出處