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Insight-HXMT发现最近的高速相对论喷射到黑洞

时间:2022-05-05 16:25:06 来源:

Insight-HXMT发现最接近的喷射到黑洞产生的QPO。

Insight-HXMT,中国的第一个空间X射线天文卫星,已经发现了一个低频准周期性振荡(QPO)以上200千克电压(KPO),在黑洞二进制中,使其成为有史以来最高的能源低频QPO 。科学家们还发现QPO源于黑洞事件地平线附近的相对论射流(高速向外等离子体流)的进展。这些发现对解决关于低频QPOS的物理来源的长期争论具有重要意义。

在2020年9月21日在线发布的这项工作主要由中国科学院高能源物理研究所(CAS),南安普敦大学(英国)的科学家进行了主要由科学家进行。艾伯哈德卡尔斯蒂宾根(德国)和上海的CAS天文天文台。

在20世纪80年代发现的低频QPOS是瞬态黑洞二进制文件中的常见观测时间特征。它们是准周期性,但不完全定期的光线曲线调制。30多年来,不明白低频QPO的起源。解释他们的起源的两个最受欢迎的模型是:1)当物质旋转并最终落入黑洞时,振荡是由吸积盘的不稳定性引起的;和2)通过冠状X射线发射的振荡或进展产生准周期性X射线调制靠近黑洞的区域。

在Insight-HXMT时代之前,X射线卫星只能检测和研究低于30 keV的低频QPO;因此,难以测试这些模型。相比之下,Insight-HXMT具有较大的有效能量范围为1-250 kev,具有高于30 kev的最大有效面积。因此,在启动Insight-HXMT之后,科学家预计它将检测到高于30 keV的丰富低频QPO,因此能够完全测试以前的模型。

新的黑洞X射线二元Maxi J1820 + 070,由几个太阳能群众和伴星的黑洞组成,开始于2018年3月11日突出突出。它是天空中最亮的X射线源之一。很长一段时间。Insight-HXMT快速响应并执行了在此来源的高音指向观察数月,累积了大量的观察数据。

基于这些数据,科学家们发现MAXI J1820 + 070的低频QPO出现在宽的能量范围内,其最大检测能量超过200keV,这几乎比其他望远镜观察到的以前QPO的数量级,表示QPO无法来自吸收磁盘的热辐射区域。进一步的研究表明,QPO的频率和可变性幅度是能量独立的,高能量QPO在低能量之后。

这些结果明确地与当前现有的模型混淆。因此,科学家建议,低频QPO是由黑洞事件范围附近的喷气式射流产生的低频QPO;通过旋转黑洞的旋转产生的一般相对性的帧拖动效应,可能引起了预测。

喷气机是高速物质流,接近光速。在无线电,光学和X射线条带中,在黑洞二进制文件中观察到大量喷射器(即,数百万到数十亿的太阳能群体)。喷气机是黑洞系统的重要观察特性,是当吞咽附近物质时,黑洞通过反馈影响周围环境的主要手段。

然而,这些喷气机远非黑洞。它们通常位于黑洞活动范围内超过一百万次的距离。在这样的长距离处,黑洞的重力实际上没有任何影响。因此,尚不清楚这些喷射器产生的地方,它们来自黑洞,它们如何逃离黑洞的强引力场以及它们如何加速到靠近光速的速度。

Insight-HXMT的发现尤为重要,因为这是第一次射门距离黑洞仅数百公里(即,黑洞的事件Horizo​​ n)。由于到目前为止在黑洞中观察到的最近相对论的射流,发现对于研究其具有重要性效果,动态过程和辐射机制,该发现具有重要意义。

参考:在黑洞X射线二进制中发现振荡以上振荡XIANG MA,LIAN TAO,双南张,梁章,清翠布,明宇,玉鹏陈,金璐曲,舒张,方俊陆,李明宋,益涌阳,冯元,蔡ca,薛磊曹,志昌,禅宗,李辰,天翔陈,易宝陈,陈辰,雍辰,魏翠,魏伟崔,景康邓,永伟洞,元源杜,闽雪福,关 - 华高,何高,闵高,玉东古,鞠关,郭成郭,大伟韩,岳黄,嘉慧,龙吉,舒美佳,陆华江,魏春江,景金,永杰金,凌大,兵,兵,程奎李,李李,毛顺李,李裴李,魏丽,西安李,徐芳李,闫郭李,郑伟,萧华亮,金 - 袁廖,白盛刘,刘zh刘,郭庆刘,洪伟,小景刘,y农,博路,薛枫·鲁,齐罗,陶罗,罗珞,易仁,建尹聂,葛·欧,娜索,任城市,新英宋,梁孙,莹谭,玉丽沱,陈望,郭凤王,胡安王,凌军王,文帅王,王,湘阳文,白杨吴,博兵武,梅武,广诚肖,硕晓,福郭谢,邵林熊,何旭,玉鹏徐,嘉伟杨,盛阳,延姬杨,齐斌易,钱清尹,元,啊 - 梅章,程茂张,范章,洪梅张,胡安张,通张,万昌张,伟张,文钊张,易张,益飞,张,张张,杨章张,岳章,赵张,志张,Zi-亮张,海盛赵,萧樊钊,石杰郑,邓科周,建 - 冯周,玉轩朱,岳朱和仁林庄,Zhuan, 2020年9月21日,自然天文on.doi:
10.1038 / s41550-020-1192-2

高能源物理研究所提出了Insight-HXMT卫星项目,并导致其有效载荷,地面应用系统和科学研究的发展。中国太空技术研究院,清华大学,CA国家空间科学中心和北京师范大学也参加了该项目,并取得了重要贡献。


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