美国NuSTAR描绘出释放高能X射线的黑洞分布

文章作者:lili | 2016-07-31
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窥豹一斑,始终是不知庐山真面。人类多太空探索已经由一个个的星系,转向了联系。美国科学家通过频谱望远镜阵,对黑洞释放的X射线进行观测。并绘制出了图谱,寻找期间关联。

美国NuSTAR描绘出释放高能X射线的黑洞分布

这些年来,对高能X射线背景的解析度从2%增长到了35%。我们可以看到大部分隐藏在浓厚的气体与尘埃中朦胧的黑洞

 据国外媒体报道,超大质量黑洞并不会自我发光,因此名字里才有“黑”一说。然而,许多黑洞会将周围物质拖入其中,或使它们加速,并释放出强大的X射线。这些活跃的黑洞被统称为“宇宙合唱团”,以释放X射线来歌唱,它们的“歌曲”被天文学家称为宇宙X射线背景。迄今为止,NASA的钱德拉望远镜已经确定了许多不断释放X射线的黑洞,但那些释放出高能X射线的黑洞却仍然不见踪迹。如今,根据NASA核频谱望远镜阵获得的数据,人们终于可以定位出那些释放高能X射线的黑洞。

从技术上来说,NuSTAR在解析高能X射线背景上取得了巨大进步。加州理工学院物理与天文学教授Fiona Harrison表示,这些年来,对高能X射线背景的解析度从2%增长到了35%。我们可以看到大部分隐藏在浓厚的气体与尘埃中朦胧的黑洞。研究结果可以帮助天文学家们研究超大质量黑洞的成长模式,这是研究黑洞演化及其所在星系的关键因素。例如,如今银河系中央的超大质量黑洞正处于休眠期,但曾几何时,它也必定在活跃的吸收气体,不断壮大体积。

随着黑洞不断增长,它们巨大的引力会将物质拖向黑洞。物质被加热到超高温,颗粒被加速到接近光速。综合这些因素,这些过程使得黑洞周围发射出X射线。若一个超大质量黑洞具有充足的燃料或气体供应,它们便会散发出高能X射线。NuSTAR是首个能够集中将这些高能X射线形成清晰图像的望远镜。Harrison表示,在NuSTAR之前,这些高能X射线背景只是一片模糊,为了搞清楚那里究竟发生了什么,就必须定位并计算出每个独立的X射线源。

核频谱望远镜阵项目科学家Daniel Stern表示,我们已经知道这个宇宙合唱团具有高音声部,但我们不知道它们究竟是来自一群小而安静的“歌唱者”,还是一些声音极大的部分。如今,多亏了NuSTAR,我们能够更了解黑洞,并开始着手解决这些问题。高能X射线能够揭示在这些模糊的超大质量黑洞周围存在着什么,这就像医用X射线能够穿透你的皮肤,呈现出骨骼的图像一样,NuSTAR能够穿过黑洞周围的气体和尘埃,看清内部究竟发生了什么。

随着NuSTAR观测到越来越清晰的超大质量黑洞的图像,天文学家们能够将诸多谜团拼凑起来,弄明白这些天体是如何演化转变的。它们是何时开始成长的?何时停止成长的?气体与尘埃该如何分布才能既提供黑洞的成长,又能使其隐藏起来?科学家们期待NuSTAR能够解析更多的高能X射线背景,解开黑洞X射线之谜。

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