藝術(shù)家對X射線雙星系統(tǒng)的印象。這顯示了黃色/紅色的揭示見解正常恒星，旋轉(zhuǎn)物質(zhì)的雙星圓盤，位于其中心的系統(tǒng)中子星，以及射出的合作“射電噴流”。Credit: Instituto de Astrofísica de Canarias
（神秘的揭示見解地球uux.cn）據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)（by University of Pennsylvania）：牛津大學(xué)的研究人員為一項重大的國際研究做出了貢獻，這項研究捕捉到了一種罕見而迷人的雙星空間現(xiàn)象:雙星系統(tǒng)。這項名為“黑洞和中子星的系統(tǒng)共享吸積不穩(wěn)定性”的研究已經(jīng)發(fā)表在《自然》雜志上。
科學(xué)家們長期以來一直對X射線雙星系統(tǒng)感興趣，合作在這種系統(tǒng)中，揭示見解兩顆恒星圍繞彼此旋轉(zhuǎn)，雙星其中一顆要么是系統(tǒng)黑洞，要么是合作中子星。黑洞和中子星都是揭示見解在超新星爆炸中產(chǎn)生的，密度非常大，雙星給了它們巨大的引力。這使得他們能夠捕獲雙星系統(tǒng)中圍繞它運行的正常恒星的外層，看起來像黑洞/中子星周圍的旋轉(zhuǎn)物質(zhì)盤(模仿漩渦)。
根據(jù)理論計算，這些旋轉(zhuǎn)的圓盤應(yīng)該表現(xiàn)出一種動態(tài)不穩(wěn)定性:大約每小時一次，圓盤的內(nèi)部部分迅速落到黑洞/中子星上，之后這些內(nèi)部區(qū)域重新填充，這個過程重復(fù)進行。到目前為止，這種劇烈而極端的過程只在黑洞雙星系統(tǒng)中被直接觀察過一次。第一次，它現(xiàn)在已經(jīng)在一個中子星雙星系統(tǒng)中被看到，稱為Swift J1858.6-0814。這一發(fā)現(xiàn)表明，這種不穩(wěn)定性是這些圓盤的普遍屬性(而不是由黑洞的存在引起的)。
這一現(xiàn)象是通過結(jié)合五個地基和天基望遠鏡的數(shù)據(jù)捕捉到的，這些數(shù)據(jù)涵蓋了多個波長。科學(xué)團隊是由加那利群島天文研究所領(lǐng)導(dǎo)的天文學(xué)家國際合作組織，在2018年首次發(fā)現(xiàn)中子星系統(tǒng)時成立。這些望遠鏡包括Karl G. Jansky甚大陣列:位于新墨西哥州的世界上最靈敏的射電望遠鏡之一，由27個巨大的(直徑25米)望遠鏡碟形天線組成。
牛津大學(xué)物理系的Jakob van den Eijnden博士領(lǐng)導(dǎo)了對Karl G. Jansky甚大陣列數(shù)據(jù)的分析。他說:“我們對無線電波長數(shù)據(jù)的觀察強調(diào)了這些不穩(wěn)定性的一個重要特性。我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)漩渦變空時，一些氣體以所謂的‘無線電射流’的形式被噴射到太空中:狹窄的氣體束以接近光速的速度噴射出來。”
據(jù)觀察，這些噴流的亮度是可變的，現(xiàn)在可以用噴流物質(zhì)滴以這些極限速度發(fā)射來解釋，每當(dāng)圓盤開始或完成清空(導(dǎo)致亮度峰值)。當(dāng)圓盤穩(wěn)定下來，噴射停止，亮度降低。只有通過比較望遠鏡在電磁波譜(從無線電波到X射線波長)上觀察到的可變性，才能得出這一結(jié)論，因為望遠鏡同時探測了圓盤和噴流的行為。
van den Eijnden博士補充說，“這一發(fā)現(xiàn)只是這些不穩(wěn)定性的第二個例子，也突出了這種行為的罕見性。因此，在不同類型的二進制系統(tǒng)中找到更多的例子是首要任務(wù)。由于這一過程的短暫性，我們無法預(yù)測何時會再有機會。到那時，我們將需要準備重復(fù)我們的國際觀察努力。”
“我認為許多早期研究人員的國際合作和參與是這項工作最令人興奮的方面之一。我們分析了一個真正獨特的數(shù)據(jù)集，收集起來極具挑戰(zhàn)性，因為氣體捕獲過程是‘短暫的’:它只發(fā)生幾個月，不可預(yù)測，然后再次關(guān)閉，”范登艾因登說。
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