x射线望远镜发现了流浪黑洞的证据

   日期:2020-05-22     浏览:16    评论:0    
核心提示:x射线望远镜发现了流浪黑洞的证据天文学家利用美国国家航空航天局的钱德拉x射线天文台和欧洲航天局的xmm -牛顿x射线天文台,发现

x射线望远镜发现了流浪黑洞的证据

天文学家利用美国国家航空航天局的钱德拉x射线天文台和欧洲航天局的xmm -牛顿x射线天文台,发现了位于其母星系中心外的一个极其明亮的可变x射线源。这个奇特的物体可能是一个游荡的黑洞,它来自一个小星系落入一个大星系。


天文学家认为,质量约为太阳10万到100亿倍的超大质量黑洞位于大多数星系的中心。也有证据表明存在所谓的中等质量黑洞,它的质量较低,大约是太阳质量的100到10万倍。

这两种类型的天体都可能在星系中心以外的地方被发现,它们可能是在与另一个包含巨大黑洞的星系发生碰撞和合并之后被发现的。当来自第二个星系的恒星、气体和尘埃穿过第一个星系时,它的黑洞也会随之移动。

一项新的研究报告称,在距地球45亿光年的透镜状星系SDSS J141711.07+522540.8(简称GJ1417+52)的边缘发现了这些“游荡”的黑洞之一。这个物体,被称为XJ1417+52,是在对一个特殊区域的长时间观测中发现的,也就是所谓的“扩展格罗特带”(Extended Groth Strip),在2000年至2002年期间获得了xmm -牛顿(XMM-Newton)和钱德拉(Chandra)的数据。假设对周围物质的辐射力等于万有引力,它的极度亮度使它有可能是一个黑洞,其质量估计约为太阳的10万倍。

这张图片的主面板是哈勃太空望远镜拍摄的宽视场光学图像。黑洞和它的宿主星系位于左上方的方框内。左边的插图是哈勃对GJ1417+52的特写。在这个插图中,圆圈显示了银河系北郊的一个点状源,可能与XJ1417+52有关。

右边的插图是钱德拉x射线拍摄的XJ1417+52的紫色图像,覆盖了与哈勃望远镜的特写相同的区域。这是一个点源,没有证据表明x射线会持续发射。

钱德拉和xmm -牛顿观测结果显示,XJ1417+52的x射线输出非常高,天文学家将其归类为“超亮x射线源”(HLX)。这些物体在x射线下的亮度是恒星黑洞的1万到10万倍,比超铝x射线源强10到100倍。

XJ1417+52在其峰值时的亮度大约是流浪黑洞所见过的最亮的x射线源的10倍。它的距离也比之前的记录保持者——一个游荡的黑洞——要远10倍。

这种黑洞发出的明亮的x射线来自于向它坠落的物质。来自XJ1417+52的x射线在2000年到2002年间达到了亮度峰值。在2005年、2014年和2015年获得的钱德拉和XMM观测中,没有检测到这个来源。总体而言,在2000年至2015年间,光源的x射线亮度至少下降了14倍。

作者的理论是,在2000年和2002年看到的x射线爆发发生时,一颗恒星太靠近黑洞,被潮汐力撕裂。一些气体碎片在靠近黑洞时被加热并在x射线中变亮,导致发射的峰值。

光源的位置和亮度哈勃图片可能与XJ1417 + 52表明黑洞可能原本属于一个小星系,投入到大GJ1417 + 52个星系,剥离星系的恒星,但大部分留下黑洞及其周围的恒星在小星系的中心。如果这个想法是正确的,周围的恒星就是我们在哈勃图像中看到的。

 
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