简介

异常行为(偏移光线 辐射“自由切换”模式)

相关链接(X射线来源 其他双星系统)

简介

天鹅座X-1黑洞是一个著名的黑洞，它是天文学家发现的第一个黑洞天体，其质量大约是太阳的10倍，直径约60公里(18英里)，距离地球8000光年，位于天鹅星座。该黑洞从邻近轨道运行的蓝色超级巨恒星中吸取气体，它向内螺旋式释放着巨大热量，喷射出高能量X射线和伽马射线。

异常行为

偏移光线

2011年03月28日，天文学家发现天鹅座X-1黑洞附近存在偏移光线，从而揭示该黑洞周围存在着扭曲空间和超强烈磁场。

但是关于这颗黑洞邻近极端磁场的时空、物质和能量和崩溃引力效应仍是一个谜团，目前这是科学家首次在该黑洞附近观测到偏振光线，从而揭示出天鹅座X-1黑洞的关键详细信息。当光线自由地穿过时空，它将以任何方向出现偏振。然而，出现偏振的光线意味着光线在特定的状况下仅以一个方向震动，例如：。光线从表面天散射或者穿过物质。研究人员使用欧洲宇航局天体物理实验室(Integral)卫星的Ibis望远镜，对天鹅座X-1黑洞进行了7年观测。他们集中精力分析该黑洞冕环产生的光线，天鹅座X-1黑洞的冕环是一个的区域，直径不足800公里。

之前的研究显示，黑洞冕环等离子体释放的X射线加热至1.2亿摄氏度，但是天体物理实验室卫星从未知来源探测的光线也可达如此高温。法国原子和替代能源委员会天文学家菲利普劳伦特(PhilippeLaurent)称，这项研究首次显示未知高能量喷射出现强烈的偏振，这暗示着它可能产生于同步加速器辐射，这是强烈磁场接近黑洞表面的迹象。他强调指出，从理论上，人们会认为该区域会存在一个磁场，但目前这是首次掌握到观测证据。

靠近天鹅座X-1黑洞表面的强大磁场可集中微粒以喷射流的方式冲入黑洞。劳伦特说附近：。“这是我们首次观测到黑洞附近喷射流的确凿证据。”由于它非常接近天鹅座X-1黑洞表面，偏振光线可从物理学视角进行观测。

劳伦特称，目前我们无法解释为什么其它双黑洞不会产生偏振光线，我们应当在其它系统观测分析该现象，将勘测范围扩大至银河系之外。据悉，他和同事的这项最新研究报告发表在3月24日出版的《科学》杂志上。

辐射“自由切换”模式

2011年7月18日，天文学家使用位于国际空间站“希望”号实验舱外部平台的宇宙X射线监视装置(MAXI),经过将近10个月的研究。这块宇宙空间位于人马座方向以及部分沿着银河系中心平面附近,图像中主要体现了巨大数量的双星所发射的X射线情况,这些双星大多数由中子星和黑洞组成。通过对X射线谱线的研究,科学家了解到这些天体发出的X射线具有较强贯穿能力,也就是其“硬度”较大,而其中也包含将近200个较弱的X射线源得到了进一步的确认。

本次研究主要使用安装于国际空间站上的日本实验舱外的全天X射线监测相机(MAXI),随着空间站的轨道旋转每92分钟扫描一遍宇宙空间,主要用于监控活跃的X射线源并记录。宇宙空间中的X射线源与我们平常见到的恒星不同,前者分布不均匀,并且能表现出一些极不寻常的行为。

这就意味着MAXI必须对宇宙空间中已知的和天区中潜在的X射线源保持密切的关注。一旦捕获相关X射线源,这个信息就会拟成一份“警报”传到其他天文观测站,由后者进行进一步的监测和研究。天文学家研究工作的重点一直放在已经连续观测18个月的一个黑洞双星系统,即著名的天鹅座X-1,距离地球大约6000光年。对于这个众所周知著名的强X射线源,可以确认其具有一个黑洞,然而,天文学家发现这个强X射线源发出的X射线存在“硬”和“软”之间的转换,前者表示能量强,贯穿能力强,反之亦然。(即辐射“自由切换”模式）之所以存在高能与低能X射线模式的切换,科学家认为这直接关系到这个双星系统周围气体的密度。

这样我们就可以得到一个线索:可以通过检测软X射线强度和光谱估计出黑洞的质量。进而分析出这由黑洞构成的双星系统中伴星运动的引力中心,在这些研究过程中,天文学家发现天鹅X-1比一般情况下要显得小一些,X射线源的质量大约是太阳质量的10倍,但是其几乎不发出任何可见光的信息。

相关链接

X射线来源

我们所看见的大多数恒星的光芒都是其通过自身核心的核聚变产生的能量。如果这些恒星所产生的能量远远大于自身使用的上限,那整个天体将向外扩张、膨胀,并最终降低核心的温度。这样一来,核心核聚变就变负反馈调节所控制,也正是这个原因,这些恒星在其一生的大部分时间内显得非常稳定。另一方面,多数强烈的X射线源的“动力”来源于“引力效应的能量释放”。也就是说,当宇宙空间中的气体围绕着一个巨大密度的天体,比如黑洞或者中子星,强大的引力可以“催生”强烈的X射线。由于正常的恒星具有自身核聚变的稳定机制,所以这个进程很难发生。也因此,X射线强度的波动可以反馈到围绕天体周围气体的总量。

其他双星系统

根据X射线时变探测器(RXTE)发现的另一个由黑洞构成的双星系统XTE J1752-223,MAXI也检测预言中新的“X射线新星”的出现,并且在其于2010年4月份消失之前也探测到几乎相同的活跃特征。在2010年9月25日,由MAXI和“雨燕”探测器探测到得MAXI J1659-152黑洞X射线源也同时被地面观测站所监测到。

天文学家正在研究围绕在黑洞周围的星际气体的性质,除了天鹅X-1的X射线源外,这片天区还存在大约20个X射线源。大多数的由黑洞构成的双星系统被科学家称为“X射线新星”,显示了其另一种的特殊属性。随着MAXI对全天进行不间断的监控,研究人员也能获得一个非常好的机会了解宇宙中X射线源的分布情况。