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  腾讯科学(Everett/编译)据国外媒体报道,美国国家航空航天局的雨燕(Swift)伽马射线暴快速反应探测器发现银河系中央方向上出现罕见的X射线释放,科学家认为X射线来自于一个未知的恒星级黑洞,显示了它的存在。根据位于格林贝尔的美国宇航局戈达德空间飞行中心雨燕探测器首席研究员尼尔·格赫瑞斯(Neil Gehrels)介绍:“明亮的X射线辉光释放是非常罕见的宇宙事件,这也是雨燕探测器第一个观测到该现象的出现,这也是我们所一直期待的发现。”

银心方向发现罕见硬X射线释放的黑洞

  雨燕探测器主要任务是对全天伽马射线进行快速探测,同时也可在X射线波段上巡天,突然出现的X射线释放表示这里存在一个奇怪的天体,放射源在几天后达到峰值,并且在数个月后逐渐暗淡下来。当某一天体存储的气体物质突然向另一个致密的天体释放时,比如中子星或者黑洞,这时就是产生瞬间达到峰值的辐射。

  银河系中央方向出现罕见射线源辉光释放在9月16日两次触发了雨燕探测器的射线暴预警望远镜,第二天还记录到一次类似的射线释放。科学家在查看其坐标后将这个神秘的X射线源命名为Swift J1745-26,方向在银河系中央向人马座偏几度的位置上。天文学家们还不确定该射线源的精确坐标,推测可能位于2万至3万光年远的银河系内部区域。位于地面的观测站可探测到该天体的红外线和射电波的释放,但厚厚的云层阻止了天文学家捕获Swift J1745-26天体的可见光信号。

  科学家发现该天体在9月18日的硬X射线释放达到了极高的峰值,释放的能量超过一万电子伏特,是可见光的数千倍,强度相当于著名的蟹状星云。蟹状星云是超新星爆发后遗留的痕迹,被认为是高能天体的观测校准目标,也是太阳系外一个明亮的射线源之一。即使该天体逐渐暗淡下来,但雨燕探测器依然可以在软X射线上探测到它的信号,可分析出是一个典型的X射线天体行为,而在周三,探测器发现Swift J1745-26天体软X射线强度是发现时的30倍左右,而且这样的状态持续进行着。

  根据位于意大利米兰的布拉雷天文台天体物理学家、当前工作于宾夕法尼亚州立大学雨燕探测器团队的任务专家斯巴鲁伐提(Boris Sbarufatti)介绍:“我们现在观测到的图像中显示中央存在一个黑洞,当X射线辐射开始减弱时,我希望能测量该天体的质量以及确认黑洞所处的状态。通过进一步研究,科学家认为黑洞应该是低质量的X射线双星系统,其中存在一颗与太阳类似的恒星,来自恒星的气体层被吸入黑洞的吸积盘。在大多数的X射线双星系统中,吸积盘上的气体向内侧旋转,高速运动中被加热,从而产生了X射线辐射。

  但在某些情况下,吸积盘中的气体运动取决于伴星物质流入黑洞的速率,在一定状态下,吸积盘不能保持稳定的内部物质流,而是在两种不同状态之间不断调节,即较冷的状态时只有少量的电离态气体出现在吸积盘外侧位置上,而温度较高的状态时发送更多的气体物质形成更强的电离态。

  根据戈达德中心的天体物理学家约翰·坎尼佐(John Cannizzo)介绍:“随着吸积过程的进行,盘内侧物质清空后,流入黑洞的物质就会变少,该系统就不再是明亮的X射线源了,但在数十年后,随着盘外侧积累了足够多的恒星气体物质时,该系统会再次切换状态,形成新的X射线辐射爆发。”该机制可帮助天文学家们对瞬间爆发的天体系统进行解释,其应用范围可从年轻恒星周围的原行星盘到白矮星双星系统等。雨燕探测器发射于2004年12月,由宾夕法尼亚州立大学、新墨西哥洛斯阿拉莫斯国家实验室以及轨道科学公司负责操作。