根据爱因斯坦的广义相对论,宇宙中有一种天体,引力惊人,连光都可以吞噬。 这个天体是一个黑洞。
按理说,任何物质都逃不过黑洞的魔掌。 但实际情况是,在恐怖的黑洞面前,还是有物质有可能逃脱成功的。 近日,中国科学家利用“慧眼”太空望远镜对银河系内含有黑洞的+070系统进行了观测。 让他们震惊的是天文学家发现黑洞,就在黑洞疯狂吞噬食物的时候,一个日冕结构以惊人的速度逸出,脱离了黑洞的控制。
中国眼
慧眼号全称“慧眼号”硬X射线调制望远镜(简称HXMT),是我国第一颗空间天文卫星。 多年来,全世界都知道人类最好的X射线太空望远镜是美国宇航局的钱德拉X射线望远镜和欧洲航天局的XMM-牛顿卫星,而我国的视力却一点也没有。
惠妍的名字很特别。 从字面上看,中国科学家从此拥有了自己的太空望远镜,可以通过自己的“智慧之眼”洞悉宇宙奥秘。 同时,其中的“会”字来源于已故科学家何泽辉的名字。 何泽辉是我国杰出的核物理学家,为我国高能物理的发展做出了重要贡献。 而她的老公就是两弹一星的男主角钱三强。
早在1993年天文学家发现黑洞,中国科学家李提北、吴梅等就提出了这一概念,但直到2005年才正式列入国家“十一五”空间科学发展规划。在智慧眼工程的推进中,他泽辉立下了汗马功劳。 2011年,当慧眼正式进入项目开发阶段时,何泽慧去世了。 因此,慧眼卫星的命名也是为了纪念2011年逝世的何泽慧。
2017年6月15日,长征四号乙运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空,运载慧眼卫星。 半年后,2018年1月30日,慧眼正式交付。
慧眼卫星拥有三套X射线望远镜:高能、中能和低能。 它还拥有超过5000平方厘米的探测面积和非常大的视场,这使得它在观察方面极为强大。 在我国高能天体物理现象的观测中,慧眼是一把利器。
正是有了如此先进的设备,中国科学家才有了这一重大发现。
+070
+070 是距离我们约 10,000 光年的黑洞和恒星的双星系统。 据观测,这个黑洞的质量大约是太阳的8倍,而它的伴星只有太阳质量的一半。 毫无疑问,这位明星正走在死亡的边缘。 在黑洞强大的引力作用下,恒星的物质不断被黑洞吞噬屠杀。
当物质落向黑洞时,它会旋转并加速靠近黑洞。 随着物质加速下落,随着能量的增加,它开始发出明亮的光芒,在黑洞周围形成了一个巨大的吸积盘。 在吞噬黑洞的过程中,它的两极还会有强大的喷流射向太空,速度甚至达到光速的80%。 这就是所谓的相对论射流。
这样的天体物理过程是我们了解黑洞和极端物理的重要对象,因此包括美国在内的世界各国都通过X射线望远镜对其进行了观测。 我国科学家也不甘落后,依靠眼睛强大的观察能力。
逃出“皇冠”
早在2018年,中国科学家团队就开始对+070进行观测。 当时,+070爆发,这是长期以来天空中最强的X射线源之一,引起了中国科学家的注意。
今年2月15日,武汉大学天体物理研究中心游北博士在中科院高能研究所、武汉大学、中科院国家天文台、南京大学、清华大学发表论文权威期刊第一作者。 与多所大学和组织合作的最新研究成果。
在观测+070时,中国天文学家关注的是它的日冕结构。 所谓日冕,是指从黑洞中喷出的等离子体流。 日冕对吸积盘的照射程度可以反映等离子体流的速度和黑洞的引力情况。
在以往的研究中,科学家更多是从理论层面分析黑洞中日冕的运动规律,但实际观测非常有限。 科学家们一直认为,离黑洞的距离越近,黑洞的引力越强,对日冕的影响也越大,所以这部分日冕发出的X射线具有越强的辐照度。
然而,中国科学家用智慧观察发现,实际情况与理论恰恰相反。 通过对灵眼观测数据的分析,研究人员发现,当黑洞的日冕逐渐减弱时,其对黑洞吸积盘的光照也会减弱。
针对这种情况,中国科学家推测,当黑洞的日冕变弱时,它的喷射速度反而会增加,甚至接近光速。 按照以往的理论,在黑洞附近,恐怖的引力会使等离子束发生扭曲。 但实际情况是,相对论性等离子束并没有被引力弯曲,而是挣脱了黑洞的引力,被抛向了太空。
据报道,在这项研究中,科学家们首次使用X射线观测到黑洞吞噬恒星物质产生的爆发,进而系统地分析了逃离黑洞球体的等离子流速度变化. 了解黑洞的吸积过程和相对论效应对我们来说非常重要。
更令人兴奋的是,此次研究所用的人员和设备,都是我们中国自身智慧的结晶。 在天体物理学最深的领域,比如黑洞,我们总能看到美国或欧洲的科学家取得了什么样的突破。 接近欧美国家的天文探测水平。
相信在不远的将来,我国在天文探测领域会有更多的成就和突破,加入世界天文强国的行列也不远了。