國際天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)帶有扭曲吸積盤的黑洞MAXI J1820+070
來源：骨軟筋酥網(wǎng)
時間：2025-11-23 09:07:06
國際天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)帶有扭曲吸積盤的黑洞MAXI J1820+070（圖片來源：論文作者、英國南安普頓大學(xué)五里河天文學(xué)院John Paice）
（神秘的天文團(tuán)隊(duì)地球uux.cn報(bào)道）據(jù)中國科學(xué)報(bào)：一個來自南非、英國、學(xué)家吸積北京宣武找外圍空姐（外圍）vx《134+8006/5952》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)法國和美國的發(fā)現(xiàn)國際天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，距離銀河系最近的扭曲一個黑洞周圍觀測到的光亮度有很大變化，該黑洞距離地球約9600光年，黑洞他們認(rèn)為這是國際由于吸積盤的巨大扭曲造成的。相關(guān)研究近日發(fā)表于英國《皇家天文學(xué)會月刊》。天文團(tuán)隊(duì)
這個名為MAXI J1820+070的學(xué)家吸積天體在2018年3月爆發(fā)，是發(fā)現(xiàn)一種新型X射線瞬變，由國際空間站上的扭曲日本X射線望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)。該瞬變系統(tǒng)呈現(xiàn)出劇烈的黑洞爆發(fā)，科學(xué)家認(rèn)為它們是國際雙星系統(tǒng)，由一顆類似太陽的天文團(tuán)隊(duì)低質(zhì)量恒星和一顆更致密的天體——白矮星、中子星或是學(xué)家吸積黑洞組成。若是黑洞，研究者認(rèn)為MAXI J1820+070將包含一個質(zhì)量至少是太陽8倍的黑洞。
這一發(fā)現(xiàn)是由美國變星觀測者協(xié)會（AAVSO）的全球業(yè)余愛好者在近一年的時間里獲得的廣泛而詳細(xì)的光曲線得出的。MAXI J1820+070是迄今為止觀測到的三個最亮的X射線瞬變現(xiàn)象之一，這是北京宣武找外圍空姐（外圍）vx《134+8006/5952》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)由于它離地球很近，又不在銀河系的模糊平面之外。它在好幾個月里都很亮，所以才有可能有這么多的業(yè)余愛好者跟隨它。
南安普頓大學(xué)教授員、研究小組成員Phil Charles解釋說：“來自正常恒星的物質(zhì)被致密天體拉入其周圍的螺旋氣體吸積盤。當(dāng)圓盤中的物質(zhì)變熱且不穩(wěn)定時，就會發(fā)生大規(guī)模的爆發(fā)，并在穿越視界之前聚集到黑洞上釋放出大量的能量。這個過程是混亂的，而且變化很大，時間尺度從毫秒到幾個月不等。”
研究團(tuán)隊(duì)制作了一個可視化系統(tǒng)，展示了巨大的X射線輸出是如何從非常接近黑洞的地方發(fā)射出來的，然后輻射周圍的物質(zhì)，特別是吸積盤，將其加熱到大約10000K的溫度，這就是發(fā)射出來的可視光。因此當(dāng)X射線爆發(fā)減弱時，可見光也減弱了。
但在爆發(fā)近3個月后發(fā)生了一件科學(xué)家意料之外的事情，當(dāng)時光曲線開始大幅調(diào)制——類似上下調(diào)光開關(guān)，亮度在峰值時幾乎增加了一倍，大約持續(xù)了17個小時。然而，X射線輸出沒有任何變化，仍然保持穩(wěn)定。雖然在過去的X射線瞬態(tài)爆發(fā)中也曾觀測到小的準(zhǔn)周期可見調(diào)制，但從未見過如此規(guī)模的調(diào)制。
是什么導(dǎo)致了這種不尋常的行為？Charles說：“從圖中所示的系統(tǒng)角度來看，我們可以很快排除通常的解釋，即X射線照亮了供體恒星的內(nèi)表面，因?yàn)樵隽涟l(fā)生在錯誤的時間。也不可能是隨著調(diào)制相對于軌道逐漸移動，從質(zhì)量傳遞流擊中圓盤的地方發(fā)出的光發(fā)生了變化。”
研究團(tuán)隊(duì)制作了一個可視化系統(tǒng)，展示了巨大的X射線輸出是如何從非常接近黑洞的地方發(fā)射出來的，然后輻射周圍的物質(zhì)，特別是吸積盤，將其加熱到大約10000K的溫度，這就是發(fā)射出來的可視光。因此當(dāng)X射線爆發(fā)減弱時，可見光也減弱了。
但在爆發(fā)近3個月后發(fā)生了一件科學(xué)家意料之外的事情，當(dāng)時光曲線開始大幅調(diào)制——類似上下調(diào)光開關(guān)，亮度在峰值時幾乎增加了一倍，大約持續(xù)了17個小時。然而，X射線輸出沒有任何變化，仍然保持穩(wěn)定。雖然在過去的X射線瞬態(tài)爆發(fā)中也曾觀測到小的準(zhǔn)周期可見調(diào)制，但從未見過如此規(guī)模的調(diào)制。
是什么導(dǎo)致了這種不尋常的行為？Charles說：“從圖中所示的系統(tǒng)角度來看，我們可以很快排除通常的解釋，即X射線照亮了供體恒星的內(nèi)表面，因?yàn)樵隽涟l(fā)生在錯誤的時間。也不可能是隨著調(diào)制相對于軌道逐漸移動，從質(zhì)量傳遞流撞擊星盤的地方發(fā)出的光發(fā)生了變化。”
這就只剩下一個可能的解釋了，巨大的X射線流照射吸積盤并導(dǎo)致其扭曲（如圖所示）。這種扭曲讓可被照亮的光盤區(qū)域大幅增加，從而使在一定時間內(nèi)觀看到它時，視覺光能量急劇增加。這種行為曾在有更大質(zhì)量供體的X射線雙星中被觀察到，但從未在像這樣有低質(zhì)量供體的黑洞瞬變中看到過。作者表示，這為研究扭曲吸積盤的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)開辟了一條全新的途徑。
“在一組已經(jīng)很有趣的天體中，這個天體具有不同尋常特性，它們可讓我們了解很多關(guān)于恒星演化的端點(diǎn)和致密天體形成的知識。”Charles說，“我們已經(jīng)知道銀河系中有幾十個黑洞雙星系統(tǒng)，它們的質(zhì)量都在太陽質(zhì)量的5-15倍范圍內(nèi)。它們都是通過物質(zhì)的累積而生長的，我們在這里已經(jīng)看到了這種現(xiàn)象。”
大約從5年前開始，南非大型望遠(yuǎn)鏡（SALT）瞬態(tài)天體的重大科學(xué)研究項(xiàng)目已經(jīng)對緊湊雙星進(jìn)行了許多重要的觀測，包括像MAXI J1820+070這樣的黑洞系統(tǒng)。該項(xiàng)目首席研究員南非天文臺的David Buckley則表示：“SALT是研究這些X射線雙星在爆發(fā)期間變化行為的完美工具，它可以定期監(jiān)測幾周到幾個月，并可以與其他望遠(yuǎn)鏡的觀測相協(xié)調(diào)，包括太空望遠(yuǎn)鏡。”
相關(guān)論文信息：https：//doi.org/10.1093/mnras/stab3033
相關(guān)報(bào)道：銀河系發(fā)現(xiàn)吸積盤嚴(yán)重扭曲的神秘黑洞
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)新浪科技：國外媒體報(bào)道，目前，一支國際天文學(xué)家小組發(fā)現(xiàn)銀河系一個黑洞周圍存在較大的光線亮度變化，該黑洞距離地球9600光年，推測是由吸積盤出現(xiàn)較大程度扭曲變形所致。
2018年3月，這個被命名為MAXI J1820+070的黑洞噴射新類型X射線瞬變，被國際空間站日本X射線圖像監(jiān)視望遠(yuǎn)鏡（MAXI）觀測到，該瞬變過程呈現(xiàn)出劇烈爆發(fā)，MAXI J1820+070是雙星黑洞，由一顆類似太陽的低質(zhì)量恒星和一顆較緊湊的天體構(gòu)成，該天體可能是白矮星、中子星或者黑洞，在這種情況下，MAXI J1820+070存在一個黑洞，其質(zhì)量至少是太陽的8倍。
這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《英國皇家天文學(xué)會月刊》上，研究報(bào)告第一作者是南非天文臺（SAAO）博士后研究員杰西莫·托馬斯博士。據(jù)悉，MAXI J1820+070是迄今觀測到最明亮的三個X射線瞬變天體之一，這是由于它距離地球較近，并且在銀河系模糊平面之外，因?yàn)樗髁涟l(fā)光可持續(xù)幾個月時間，所以才會有許多天文愛好者對其進(jìn)行觀測。
美國南安普頓大學(xué)研究員菲爾·查爾斯教授解釋稱，來自正常恒星的物質(zhì)被致密天體拉入其周圍的螺旋氣體吸積盤，當(dāng)吸積盤中的物質(zhì)變熱且不穩(wěn)定時，就會發(fā)生大規(guī)模爆發(fā)，并在穿越“事件視界（event horizon）”之前能量聚集在黑洞隨后釋放，該過程是非常混亂無序的，而且變化較大，跨越時間尺度從幾毫秒至幾個月不等。據(jù)悉，事件視界是一種時空的曲隔界線，視界中任何事件均無法對視界外的觀察者產(chǎn)生影響，在黑洞周圍的就是事件視界。在強(qiáng)大的引力影響下，黑洞附近逃逸速度會大于光速，使得任何光線都不可能從事件視界內(nèi)逃離。
目前，托馬斯博士帶領(lǐng)研究小組設(shè)計(jì)了一個可視化系統(tǒng)，展示了鄰近黑洞區(qū)域出現(xiàn)巨大X射線輸出特征，照亮周圍的宇宙物質(zhì)，尤其是吸積盤，使吸積盤加熱至大約1萬攝氏度，該狀況下可看到釋放的可見光線，這就是為什么當(dāng)X射線爆發(fā)減弱時，可見光線也減弱。
然而，MAXI J1820+070能量爆發(fā)近3個月后發(fā)生了一件意想不到的事情，在大約17小時的時間里，可見光曲線開始出現(xiàn)巨大變化，這有點(diǎn)像將汽車變光開關(guān)上下轉(zhuǎn)動，亮度峰值瞬間翻倍。但是X射線輸出沒有任何變化，仍然保持穩(wěn)定狀態(tài)，雖然之前在其他X射線瞬變爆發(fā)中，也曾觀測到較小準(zhǔn)周期可見光調(diào)變，但從未觀測到如此規(guī)模的變化。
是什么原因?qū)е逻@種不同尋常的變化？查爾斯教授說：“從圖像系統(tǒng)來看，我們可以很快排除一般性解釋，即X射線照亮了供體星內(nèi)表面，因?yàn)樵隽吝^程發(fā)生在錯誤的時間，同時，也不可能是由于伴隨軌道相對移動逐漸出現(xiàn)光線調(diào)變，而導(dǎo)致質(zhì)量轉(zhuǎn)移流轟擊吸積盤產(chǎn)生光線變化。”
這樣就只有一種可能性解釋，即巨大X射線流照射吸積盤，并導(dǎo)致吸積盤出現(xiàn)扭曲現(xiàn)象。吸積盤扭曲提供了更大區(qū)域被X射線照亮，從而使視覺光線輸出急劇增大，從正確的時間進(jìn)行觀測，該現(xiàn)象曾在有更大質(zhì)量供體的X射線雙星中被觀測到，但從未在這樣低質(zhì)量供體的黑洞瞬變中發(fā)現(xiàn)，這將為研究扭曲吸積盤結(jié)構(gòu)開辟一條全新的途徑。
查爾斯教授稱，該現(xiàn)象增進(jìn)了我們關(guān)于恒星演變的端點(diǎn)和致密天體形成過程的認(rèn)知理解，目前我們已知銀河系中有幾十個黑洞雙星系統(tǒng)，它們的質(zhì)量在5-15倍太陽質(zhì)量之間，它們都是通常物質(zhì)累積而生長的，這正好印證了我們的最新研究結(jié)果。
大約從5年前開始，南非大型望遠(yuǎn)鏡（SALT）勘測瞬變天體，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)大量緊湊雙星系統(tǒng)，其中包括MAXI J1820+070這樣的黑洞系統(tǒng)，該研究項(xiàng)目首席研究員大衛(wèi)·巴克利教授說：“SALT望遠(yuǎn)鏡是研究X射線雙星在爆發(fā)期變化的完美儀器，它能定期監(jiān)測幾周至幾個月，并可以和其他望遠(yuǎn)鏡的觀測協(xié)調(diào)配合。”
