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  此处给出由VLBA阵列获取的实际射电观测图像(上栏)和RXTE探测器获取的数据(中间),下方则是有关这一喷射系统的示意图。

  这是银河系核心区域327兆赫兹射电观测图像,其中标示出了黑洞系统H1743-322的位置以及其它一些重要信息

  甚长基线干涉仪(VLBA)是一个包含10台射电望远镜,延伸超过5500英里(约合8800公里)的观测网络,当这一系统全功率工作时将是世界上最强大的天文观测设备。每一个观测站拥有一台重达240吨的82英尺(25米)直径天线以及一座邻近的控制室

1995年,工程师们正在组装罗希X射线计时探测器(RXTE)

  北京时间1月16日消息,据美国宇航局官方网站报道,借助该局所属罗希X射线计时探测器(RXTE)以及美国国家自然科学基金(NSF)所属甚长基线干涉仪(VLBA)获取的观测数据,一个国际天文学家小组日前成功观测到银河系内一个黑洞向外高速发射出一团气体云物质的场面。

  这一向外高速喷射的物质云团的速度达到了光速的1/4。这颗“子弹”是从靠近黑洞视界的位置发射出来的。视界是黑洞的引力边界,在这一边界内侧,任何物质都将无法逃脱。

  加拿大艾伯塔大学的格里高利·萨瓦科夫(Gregory Sivakoff)说:“就像一名体育赛事中的裁判一样,我们基本上已经复原了这一气体云团的运动轨迹,并以此推算出其最初发出的地方。”他近期在美国天文学会在德州奥斯汀举行的会议上宣布了这一发现。他说:“借助RXTE 和 VLBA设备的独特能力,我们得以追踪事件的进展并找出物质团的起源地。”

  这项研究主要针对的是2009年年中发生爆发的一个双星系统H1743–322,这一恒星系统位于天蝎座方向,距离地球约2.8万光年。这一双星系统最早是在1977年被美国宇航局的HEAO-1探测卫星发现的。该系统中包括一颗正常恒星和一个中等质量黑洞,但是这一黑洞的具体质量数据依旧未知。研究人员每隔几天便会对这两个相互绕转的天体位置进行测量。这两个天体靠的太近了,以至于在黑洞强大引力的作用下在两者之间形成了一条物质流,不断将气体物质从正常恒星的表面输往黑洞。这一物质流在旋转中围绕黑洞周围形成了一道宽度达数百万英里的吸积盘,这一宽度甚至超过了我们太阳系的直径数倍。当物质高速下落进入黑洞时,由于摩擦作用,气体物质被迅速加热至数千万度,发出剧烈的X射线辐射。

  其中有一部分下落的物质被从吸积盘甩出,成为方向相反的两股喷射流。大部分时候,这种喷流由稳定的粒子构成。但有时候会出现爆发现象,大量气体团块以极高的速度被抛射出去,进入太空。

  2009年6月份,H1743–322正是经历了一次这样的爆发事件。当时天文学家们使用RXTE,VLBA,以及澳大利亚新南威尔士地区的澳洲ATCA望远镜阵列等设备进行了观测。研究人员们纪录到这一系统在发生爆发前后的X射线变动情况。

  在当年5月28日至6月2日期间,该系统的X射线辐射状况相当稳定,但是RXTE探测器的数据已经显示周期性X射线变动,即所谓的“准周期振荡”(QPO)所显示的频率值正不断上升。在6月4日,ATCA的数据显示该系统射电辐射强度突然出现明显下降。

  天文学家将在此过程中出现的准周期振荡模式理解为黑洞周围吸积盘上气体团块的相互作用结果。当RXTE探测器于6月5日再次进行后续观测时,这种准周期振荡已经消失了。

  而就在同一天,该系统的射电辐射却增强了。VLBA的高精度数据显示一个明亮的,正发出强烈射电辐射的气体团块正朝一个方向快速喷射出去。6月6日,天文学家们又观测到第二个这种团块,但却是朝着相反的方向运动。

  至此,天文学家们恍然大悟,他们开始将射电信号表现出的变化和这种气体喷射事件联系起来。然而,基于VLBA的数据,研究人员们发现这些气体团块是在6月3日发出的,即发生在射电爆事件之前大约两天。有关这一发现的论文将发表于近期出版的《英国皇家天文学会月刊》上。

  英国杜汉大学天体物理学家克里斯·唐(Chris Done)说:“这项研究为我们提供了有关喷流发生条件的新线索,将帮助我们理解这类事件发生的机制。”在活动星系的核心,类似的现象正在更大尺度上上演。这里的黑洞质量可达太阳数百万至数十亿倍的超巨星黑洞,它们可以驱动喷流物质延伸达数百万光年之远。

  该研究项目首席科学家,澳大利亚科廷大学国际射电天文学研究中心科学家詹姆斯·米勒-琼斯(James Miller-Jones)说:“双星系统中的黑洞在喷流产生机制中扮演重要角色,它们相当于星系级黑洞喷射机制的加速版,有助于我们理解这种现象的发生机制,搞清楚这种巨大的能量输出将如何影响星系以及星系团的成长进程。”

  罗希X射线计时探测器自1995年12月至2012年1月之间在轨运行,由美国宇航局戈达德空间飞行中心负责管理。VLBA阵列是全球规模最大,分辨率最高的天文观测设备,由美国国家射电天文台多米尼西科学运行中心负责管理。(晨风)

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channelId 1 1 2.8万光年外黑洞发射星际子弹:速度达光速1/4 1 这一向外高速喷射的物质云团的速度达到了光速的1/4。这颗“子弹”是从靠近黑洞视界的位置发射出来的。视界是黑洞的引力边界,在这一边界内侧,任何物质都将无法逃脱