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世界另一端的入口?宇宙中惊现幽蓝色“星际之门”

前瞻网    2021-08-13 17:59

 

世界另一端的入口?宇宙中惊现幽蓝色“星际之门”

美国国家航空航天局(NASA)捕捉到了一个围绕着一个看起来像“星际之门”的黑洞图像,距离地球7800光年。

这个黑洞及其相应的恒星系统,被称为天鹅座V404Cygni的双星系统的一部分。这张神奇的壮观景象,是由美国宇航局的钱德拉X射线天文台和尼尔·盖雷斯·斯威夫特天文台拍摄的图片合成的。

黑洞正在积极地将物质从一颗伴星(质量约为太阳的一半)拉到一个围绕着隐形物体的圆盘中。这种物质会在X射线中发光,因此天文学家将这些系统称为“X射线双星系统”。

2015年6月5日,斯威夫特发现了天鹅座V404的X射线爆发。这次爆发从一种称为光回波的现象中产生了高能环。天鹅座V404周围的光回声不是从峡谷壁反弹,而是当来自黑洞系统的X射线爆发从天鹅座V404和地球之间的尘埃云反弹时产生的。宇宙尘埃不像家里的灰尘,而是更像烟雾,由微小的固体颗粒组成。

在这张合成图像中,钱德拉(浅蓝色)的X射线与夏威夷泛星望远镜的光学数据相结合,显示了视野中的恒星。该图像包含八个独立的同心环。每个环都是由2015年观察到的天鹅座V404耀斑的X射线产生的,这些耀斑反射了不同的尘埃云。

世界另一端的入口?宇宙中惊现幽蓝色“星际之门”

(这张插图解释了钱德拉和斯威夫特所见的圆环是如何制作的。为了简化图形,插图只显示了四个圆环而不是八个。)

这些环不仅告诉天文学家黑洞的行为,还告诉天文学家V404Cygni和地球之间的景观。例如,X射线中环的直径揭示了光弹离的中间尘埃云的距离。如果云离地球更近,环看起来更大,反之亦然。光回波表现为窄环而不是宽环或光晕,因为X射线爆发只持续了相对较短的时间。

研究人员还使用这些环来探测尘埃云本身的特性。他们将X射线光谱(即X射线在一定波长范围内的亮度)与具有不同成分的灰尘的计算机模型进行了比较。不同的尘埃成分将导致不同数量的低能量X射线被钱德拉吸收并被阻止检测。这与我们身体的不同部位或行李如何吸收不同数量的X射线的原理类似,从而提供有关其结构和成分的信息。

该团队确定尘埃很可能包含石墨和硅酸盐颗粒的混合物。此外,通过用钱德拉分析内环,他们发现尘埃云在各个方向的密度并不均匀。

钱德拉在2015年7月11日至25日期间观察了该系统,而斯威夫特在2015年6月30日至8月25日期间对其进行了50次观测。

斯威夫特天文台于17年前发射升空,钱德拉X射线天文台于1999年7月23日发射升空。

一项关于X射线爆发的研究于2016年7月发表在《天体物理学杂志》上。

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