我國慧眼衛星發現距離黑洞最近的高速噴流

2020-12-04 中國青年報

中國青年報客戶端訊（中青報·中青網記者 邱晨輝）來自中科院高能所9月22日的消息稱，我國慧眼（HXMT）衛星前不久在高於200千電子伏特的能段，發現了黑洞雙星系統的低頻準周期振蕩（QPO），這是迄今為止發現的能量最高的低頻QPO現象。研究表明，其起源於黑洞視界附近的相對論噴流的進動，為解決一直以來存在爭議的低頻QPO物理起源問題提供了重要依據。

9月21日，國際知名學術期刊《Nature Astronomy》（自然·天文學）在線發表了這一最新觀測結果。

慧眼衛星發現了離黑洞最近的噴流產生的準周期調製信號

慧眼衛星是我國第一顆空間X射線天文衛星，中科院高能所是慧眼衛星項目提出單位，並牽頭負責衛星有效載荷、地面應用系統和科學研究工作。此次研究由中科院高能所、英國南安普頓大學、德國圖賓根大學、中科院上海天文臺等單位的研究人員共同完成。

據中科院高能所科研人員介紹，低頻QPO發現於上世紀80年代，是一種在X射線雙星中普遍存在的時變現象，表現為光變曲線上出現類似周期性但是並非精確周期性的調製。30多年來，低頻QPO的起源一直是緻密天體研究的一個未解難題。目前，存在兩類最為流行的模型解釋低頻QPO現象，即物質在旋轉落向黑洞的過程中形成的吸積盤上的不穩定性導致X射線輻射產生振蕩，或者靠近黑洞的冕狀X射線輻射區的進動或振蕩導致X射線輻射產生準周期調製。

然而，在慧眼衛星之前，X射線衛星只具有在30 keV以下的能區研究低頻QPO的能力，很難區分這些模型。慧眼衛星的有效能段為1-250 keV，並且在30 keV以上具有最大的有效面積，科學家們期待慧眼在一些黑洞中探測到30 keV以上的低頻QPO現象，從而對相關理論模型進行更加嚴格的檢驗。

低頻QPO起源於圍繞黑洞進動的高速噴流

2018年3月11日，黑洞X射線雙星MAXI J1820+070發生爆發，在相當長一段時間裡是天空中最亮的X射線源之一。慧眼衛星快速反應，對這一重要天體進行了長達幾個月的高頻次定點觀測，積累了海量的觀測數據。

基於這些觀測數據，研究團隊發現MAXI J1820+070在很寬的能段範圍內都存在低頻QPO現象，最高能量超過200 keV，比慧眼衛星之前的QPO能量上限幾乎提高了一個數量級，說明該QPO並不來自吸積盤的熱輻射區域；進一步的研究還表明，QPO的頻率和變化幅度都不隨能量改變，且能量較低的QPO晚於能量較高的QPO產生，這些都和已有的流行模型嚴重衝突。

慧眼衛星首次探測到了能量在200keV以上的低頻QPO

研究團隊因此提出，該低頻QPO應該產生於黑洞視界附近噴流的進動，很可能是黑洞自轉產生的廣義相對論的參考系拖曳效應產生的。噴流是運動速度接近光速的高速物質流，以前在射電、可見光和X射線波段從很多黑洞X射線雙星系統以及中心是超大質量黑洞的遙遠類星體中都觀測到過，是黑洞系統的一種主要觀測特徵，也是黑洞系統在吞噬周圍物質的過程中對周圍環境產生顯著反饋影響的一種主要手段。

科研團隊介紹，這些噴流距離黑洞都非常遠，因此並不清楚這些噴流到底起源於距離黑洞多遠的位置，以及是如何從黑洞的強引力場中逃出並且被加速到接近光速的。慧眼衛星的觀測第一次將噴流的源頭定位到距離黑洞上百公裡的區域，這是迄今為止觀測到的距離黑洞最近的相對論噴流，對於研究黑洞附近的廣義相對論效應、物質動力學過程和輻射機制等具有重大意義。

科研團隊表示，慧眼衛星關於MAXI J1820+070中低頻QPO現象的研究成果，顯示了其研究天體高能X射線快速光變的強大能力。未來慧眼衛星有望發現更多的高能低頻QPO現象，全面加深人們對於低頻QPO現象的理解。

來源：中國青年報客戶端

相關焦點

  • 我國慧眼衛星發現距離黑洞最近的高速噴流
    中國青年報客戶端訊（中青報·中青網記者 邱晨輝）來自中科院高能所9月22日的消息稱，我國慧眼（HXMT）衛星前不久在高於200千電子伏特的能段，發現了黑洞雙星系統的低頻準周期振蕩（QPO），這是迄今為止發現的能量最高的低頻QPO現象。研究表明，其起源於黑洞視界附近的相對論噴流的進動，為解決一直以來存在爭議的低頻QPO物理起源問題提供了重要依據。
  • 慧眼衛星發現距離黑洞最近的高速噴流
    慧眼衛星發現了離黑洞最近的噴流產生的準周期調製信號今天，國際著名期刊《自然-天文學》在線發表了慧眼（HXMT）衛星最新觀測結果：在高於200千電子伏特(keV)的能段發現了黑洞雙星系統的低頻準周期振蕩（quasi-periodic
  • 「慧眼」衛星發現距離黑洞最近的高速噴流
    （圖片由中國科學院高能物理研究所提供）本報北京9月23日電（記者齊芳、通訊員王晨芳）我國首顆空間X射線衛星「慧眼」衛星在高於200千電子伏特（keV）的能段發現了黑洞雙星系統的低頻準周期振蕩（quasi-periodic oscillation，QPO），這是迄今為止發現的能量最高的低頻QPO現象。
  • 中國「慧眼」衛星發現距離黑洞最近的高速噴流
    低頻QPO起源於圍繞黑洞進動的高速噴流的藝術想像示意圖。（中科院高能所「慧眼」衛星團隊 供圖）低頻QPO起源於圍繞黑洞進動的高速噴流的藝術想像示意圖。（中科院高能所「慧眼」衛星團隊 供圖）中新網北京9月22日電 (記者 孫自法)中國「慧眼」(HXMT)衛星又有重磅發現——其最新觀測結果發現距離黑洞最近的高速噴流，這對於研究黑洞附近的廣義相對論效應、物質動力學過程和輻射機制等具有重大意義。
  • 中國「慧眼」衛星發現距離黑洞最近高速噴流
    中新網北京9月22日電 (記者 孫自法)中國「慧眼」(HXMT)衛星又有重磅發現——其最新觀測結果發現距離黑洞最近的高速噴流，這對於研究黑洞附近的廣義相對論效應、物質動力學過程和輻射機制等具有重大意義。
  • 「慧眼」衛星新進展 發現距離黑洞最近的高速噴流
    新華社北京9月22日電（記者董瑞豐）「慧眼」——硬X射線調製望遠鏡衛星公布最新觀測結果：在高於200千電子伏特的能段發現了黑洞雙星系統的低頻準周期振蕩，這是迄今為止發現的能量最高的低頻準周期振蕩現象。研究者介紹，此次發現的低頻準周期振蕩起源於黑洞視界附近的相對論噴流（向外高速運動的等離子體流）的進動，為解決一直以來存在爭議的該現象物理起源問題提供了重要依據。低頻準周期振蕩發現於20世紀80年代，是一種在X射線雙星中普遍存在的時變現象，表現為光變曲線上出現類似周期性但是並非精確周期性的調製。
  • 「慧眼」衛星最新進展：發現距離黑洞最近的高速噴流
    新華社北京9月22日電（記者董瑞豐）「慧眼」——硬X射線調製望遠鏡衛星公布最新觀測結果：在高於200千電子伏特的能段發現了黑洞雙星系統的低頻準周期振蕩，這是迄今為止發現的能量最高的低頻準周期振蕩現象。研究者介紹，此次發現的低頻準周期振蕩起源於黑洞視界附近的相對論噴流（向外高速運動的等離子體流）的進動，為解決一直以來存在爭議的該現象物理起源問題提供了重要依據。低頻準周期振蕩發現於20世紀80年代，是一種在X射線雙星中普遍存在的時變現象，表現為光變曲線上出現類似周期性但是並非精確周期性的調製。
  • 「慧眼」立功！我國發現距離黑洞最近的高速噴流
    慧眼衛星發現了離黑洞最近的噴流產生的準周期調製信號據中科院高能所消息，9月21日，國際著名期刊《自然-天文學》在線發表了慧眼（HXMT）衛星最新觀測結果：在高於200千電子伏特(keV)的能段發現了黑洞雙星系統的低頻準周期振蕩（quasi-periodic oscillation，QPO），這是迄今為止發現的能量最高的低頻QPO現象。
  • 中國慧眼衛星發現距離黑洞最近的高速噴流
    俄羅斯衛星通訊社北京9月22日消息 據中國科學院高能物理研究所官網消息，中國慧眼衛星發現距離黑洞最近的高速噴流，為解決低頻QPO物理起源問題提供重要依據。© 照片 : NASA's Goddard Space Flight Center科學家們發現一個撕裂恆星的罕見黑洞消息稱，9月21日，國際著名期刊《Nature Astronomy》（自然·天文學）在線發表了慧眼
  • 又有新發現！慧眼衛星觀測到距離黑洞最近的高速噴流
    科技日報記者 陸成寬我國第一顆空間X射線天文衛星慧眼衛星又有新發現！22日，記者從中國科學院高能物理研究所（以下簡稱中科院高能所）獲悉，來自該所等國內外單位的研究人員利用慧眼衛星在高於200千電子伏特(keV)的能段發現了黑洞雙星系統的低頻準周期振蕩，這是迄今為止發現的能量最高的低頻準周期振蕩現象。研究表明，該振蕩起源於黑洞視界附近噴流的進動。
  • 慧眼衛星發現迄今距黑洞最近的高速噴流
    近日，中科院高能物理所等國內外科研團隊，通過我國首顆X射線空間天文衛星「慧眼」，在高於200千電子伏特以上的能段發現了黑洞雙星系統的低頻準周期振蕩慧眼衛星的觀測，第一次將噴流的源頭定位到距離黑洞上百公裡的區域，這是迄今為止觀測到的距離黑洞最近的高速噴流，對於研究黑洞附近的物質動力學過程和輻射機制等具有重要意義。(責編：劉洋、溫文)
  • 中國慧眼衛星發現距離黑洞最近的超高速噴流，是怎麼發現的？
    important}當地時間2020年9月21日，我國慧眼衛星（HXMT）團隊在國際頂級學術期刊《自然》（nature）的旗下的天文學專刊《自然天文學》（nature astronomy）上在線發表了名為《硬X射線調製望遠鏡在一個黑洞X射線雙星裡發現200 keV以上能量振蕩》（Discovery
  • 衢州傳媒網丨「慧眼」衛星新進展 發現距離黑洞最近的高速噴流
    「慧眼」——硬X射線調製望遠鏡衛星公布最新觀測結果：在高於200千電子伏特的能段發現了黑洞雙星系統的低頻準周期振蕩，這是迄今為止發現的能量最高的低頻準周期振蕩現象。研究者介紹，此次發現的低頻準周期振蕩起源於黑洞視界附近的相對論噴流（向外高速運動的等離子體流）的進動，為解決一直以來存在爭議的該現象物理起源問題提供了重要依據。低頻準周期振蕩發現於20世紀80年代，是一種在X射線雙星中普遍存在的時變現象，表現為光變曲線上出現類似周期性但是並非精確周期性的調製。
  • 慧眼衛星又有新發現 窺見距離黑洞最近的噴流
    原標題：慧眼衛星又有新發現 窺見距離黑洞最近的噴流 我國第一顆空間X射線天文衛星慧眼衛星又有新發現！ 9月22日，記者從中國科學院高能物理研究所（以下簡稱中科院高能所）獲悉，來自該所等國內外單位的研究人員利用慧眼衛星在高於200千電子伏特（keV）的能段發現了黑洞雙星系統的低頻準周期振蕩，這是迄今為止發現的能量最高的低頻準周期振蕩現象。研究表明，該振蕩起源於黑洞視界附近噴流的進動。相關成果在線發表於《自然·天文學》上。
  • 「慧眼」探洞，發現距離黑洞最近的高速噴流
    本報訊（見習記者任芳言）2018年3月，黑洞X射線雙星MAXI J1820+070爆發，成為一百多天裡空中最亮的X射線源之一。天文學家通過「慧眼」衛星對其進行觀測，發現了迄今為止能量最高的低頻準周期振蕩，能量超過200千電子伏特。
  • 「慧眼」衛星觀測到距離黑洞最近的相對論噴流
    我國首顆空間X射線衛星慧眼衛星在高於200千電子伏特(keV)的能段發現了黑洞雙星系統的低頻準周期振蕩(quasi-periodic oscillation，QPO)，... 我國首顆空間X射線衛星「慧眼」衛星在高於200千電子伏特(keV)的能段發現了黑洞雙星系統的低頻準周期振蕩(quasi-periodic oscillation，QPO)，這是迄今為止發現的能量最高的低頻QPO現象。
  • 我國慧眼衛星發現距離黑洞最近高速噴流，源頭距黑洞上百公裡
    22 日國際著名期刊《自然 • 天文學》在線發表了慧眼衛星最新觀測結果：在高於 200 千電子伏特（keV）的能段發現了黑洞雙星系統的低頻準周期振蕩，這是迄今為止發現的能量最高的低頻 QPO 現象。資料圖：人類史上首張黑洞照片
  • 中國慧眼發現距離黑洞最近的告訴噴流
    但我國第一顆空間X射線天文衛星——慧眼（HXMT）的出現改變了這一狀況。慧眼衛星的有效能段為1-250keV，並且在30keV以上具有最大的有效面積，科學家們期待慧眼在一些黑洞中探測到30keV以上的低頻QPO現象，從而對相關理論模型進行更加嚴格的檢驗。
  • 慧眼衛星發現距離黑洞最近高速噴流
    22日國際著名期刊《自然·天文學》在線發表了慧眼衛星最新觀測結果：在高於200千電子伏特（keV）的能段發現了黑洞雙星系統的低頻準周期振蕩，這是迄今為止發現的能量最高的低頻QPO現象。研究表明，其起源於黑洞視界附近的相對論噴流（向外高速運動的等離子體流）的進動，為解決一直以來存在爭議的低頻QPO物理起源問題提供了重要依據。（人民日報記者吳月輝）
  • 距離黑洞僅上百公裡!哈雷彗星發現最近的高速噴流
    北京時間9月21日，國際著名期刊《自然天文學》在線發表了慧眼衛星最新觀測結果：在高於200千電子伏特(keV)的能段發現了黑洞雙星系統的低頻準周期振蕩，這是迄今為止發現的能量最高的低頻QPO現象。噴流是運動速度接近光速的高速物質流，以前在射電、可見光和X射線波段從很多黑洞X射線雙星系統以及中心是超大質量黑洞（質量是百萬到百億倍太陽質量）的遙遠類星體中都觀測到過，是黑洞系統的一種主要觀測特徵，也是黑洞系統在吞噬周圍物質的過程中對周圍環境產生顯著反饋影響的一種主要手段。