天文学家记录黑洞的“心跳”,解决持续20年的争论

天文学家记录黑洞的“心跳”,解决持续20年的争论
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一个黑洞在喷出射流之前会产生一个巨大的日冕 。 一个国际天文学家小组对一个黑洞和一个围绕其运行的恒星的“心跳图”揭示了这一点 。 由格罗宁根大学(荷兰)的马里亚诺-门德斯领导的这个小组在《自然-天文学》上发表了他们的成果 。
就像人类心脏中的血液不可能同时在心房和心室中一样 , 一个黑洞似乎也会首先收集物质并在所谓的日冕中加热 , 然后才以喷射的方式将其吐出 。
主要研究人员马里亚诺-门德斯说:“这听起来合乎逻辑 , 但关于日冕和射流是否是同一种东西的争论已经持续了20年 。 现在我们能够看到 , 喷流是从日冕中产生的 。 ”
研究人员从几个望远镜中收集了15年的数据 。 其中 , 他们将罗西X射线计时探测器从太空中对准黑洞GRS 1915+105 , 大约每三天一次 , 收集来自日冕的高能X射线辐射 。 天文学家们将X射线数据与赖尔望远镜的数据相结合 。 这是一组位于伦敦以北约90公里的无线电天线 , 它们几乎每天都从黑洞的喷流中收集低能量的无线电辐射 。
【天文学家记录黑洞的“心跳”,解决持续20年的争论】黑洞GRS 1915+105不是一个孤立的黑洞 , 而是由一个黑洞和一个正常的恒星组成的双系统 , 它们互相环绕 。 这个双系统位于我们的银河系中 , 在天鹰座的方向 , 距离我们大约36000光年 。 这个黑洞的重量大约是太阳的12倍 , 使其成为已知最重的恒星黑洞之一 。
现在 , 研究人员已经证明了这一顺序 , 但仍有一些未解答的问题 。 例如 , 望远镜从日冕中收集到的X射线辐射所包含的能量比日冕带来的要多 。 研究人员怀疑有一个磁场提供了额外的能量 。 这种磁场和伴随的能量也可以解释为什么会形成喷流 。 如果磁场是混乱的 , 那么日冕就会升温 。 如果磁场随后变得不那么混乱 , 物质就可以通过场线逃到喷流中 。
研究人员建议 , 他们的原理也可能适用于更重的黑洞 , 例如银河系中心的超大质量黑洞 。
该研究论文题为"Coupling between the accreting corona and the relativistic jet in the microquasar GRS 1915+105" , 已发表在《自然·天文学》期刊上 。
前瞻经济学人APP资讯组
论文原文:https://www.nature.com/articles/s41550-022-01617-y

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