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多国科学家合作 黑洞X射线双星研究获新进展

发布时间:2022-06-21 14:52 来源:科技日报

  黑洞X射线双星是研究黑洞的吸积物理过程和辐射机制的重要天体。近期,一个由中国科学院云南天文台领衔的中外合作团队,通过分析一个黑洞X射线双星系统在12年长期爆发期间的多波段观测数据,研究了其系统中的紫外及光学辐射机制。研究人员发现,在其爆发过程中,紫外及光学辐射可能是由其外吸积盘的粘滞加热过程主导。相关研究成果刊发在《英国皇家天文学会月刊》上。
  黑洞X射线双星是由黑洞和伴星组成的双星系统,黑洞通过引力吸积伴星物质,在其周围形成吸积盘、冕和喷流等辐射结构,产生从射电至X射线的宽波段辐射,并表现出不同的爆发状态,根据它们的X射线辐射谱特性,科学家将其分为硬态、中间态和软态。
  一般认为,黑洞X射线双星中射电辐射来自喷流,X射线辐射来自冕区。因为紫外及光学波段处于各种辐射机制的交集处,所以相对于射电波段和X射线波段的辐射,人们对黑洞X射线双星中的紫外及光学波段辐射起源的了解较少。黑洞X射线双星中的紫外及光学辐射与X射线辐射普遍存在幂律相关性,而幂律指数值的大小可以用来表征不同的辐射起源。
  黑洞X射线双星Swift J1753.5-0127是一颗典型的硬态爆发源,并在12年间长期爆发。中国科学院云南天文台的硕士研究生杨鹏程、研究员张国宝和研究员王建成等人,联合湘潭大学吕铭教授、美国纽约大学拉塞尔和盖尔芬德教授、荷兰格罗宁根大学门德斯教授等,利用“雨燕”卫星的观测数据,研究了该双星系统此番长期爆发过程中多波段辐射的相关性,发现其紫外及光学辐射与X射线辐射具有显著的幂律相关性,并且当观测波长从光学到紫外波段减小时,其与X射线波段的幂律指数逐渐增大,与粘滞加热盘模型的理论预期一致,表明紫外及光学辐射可能是由外吸积盘中的粘滞加热过程主导。

编辑:陈雅俊
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