天文学家发现黑洞周围不寻常的巨大光环

　　据外媒报道，天文学家在一个带有伴星的黑洞周围发现了一组不寻常的X射线环。这些环是由光的ldquo；回波rdquo；产生的，这种现象类似于地球上声波在坚硬表面上反弹的回声。这些光环提供了关于黑洞、其伴星和中间的尘埃云的信息。
　　这张图片展示了一组围绕着黑洞的壮观的光环，是利用美国宇航局的钱德拉X射线天文台和尼尔middot；盖尔斯middot；斯威夫特天文台拍摄的。巨环的X射线图像揭示了位于我们星系中的尘埃的信息。
　　这个黑洞是一个名为V404Cygni的双星系统的一部分，位于离地球约7800光年的地方。这个黑洞正在积极地将物质从一颗质量约为太阳一半的伴星上ldquo；拉走rdquo；，拉到这个看不见的物体周围的一个圆盘中。这种物质在X射线下发光，因此天文学家将这些系统称为X射线双星。
　　2015年6月5日，天文学家借助尼尔middot；盖尔斯middot；斯威夫特天文台发现了来自V404Cygni的X射线爆发。这个爆发产生的高能环来自于一种被称为ldquo；光回波rdquo；的现象。与声波在峡谷壁上反弹不同，V404Cygni周围的ldquo；光回波rdquo；是由来自黑洞系统的X射线爆发在V404Cygni和地球之间的尘埃云上反弹产生的。
　　在这张合成图像中，来自钱德拉的X射线（浅蓝色）与来自夏威夷PanSTARRS望远镜的光学数据相结合，显示了视野中的星星。该图像包含八个独立的同心环。每个环都是由2015年观察到的V404Cygni耀斑的X射线产生的，这些射线在不同的尘埃云中反射。（一个艺术家的插图解释了钱德拉和尼尔middot；盖尔斯middot；斯威夫特天文台看到的环是如何产生的。为了简化图形，图中只显示了四个环而不是八个环）。）
　　由麦迪逊威斯康星大学的SebastianHeinz领导的研究小组分析了2015年6月30日至8月25日期间对该系统进行的50次斯威夫特观测，以及2015年7月11日和25日的钱德拉观测。这是一个如此明亮的事件，钱德拉的操作者特意将V404Cygni放在探测器之间，以便另一个明亮的爆发不会损坏仪器。
　　这些星环不仅告诉天文学家关于黑洞的行为，也告诉他们关于V404Cygni和地球之间的景观。例如，X射线中环的直径揭示了光弹射到中间的尘埃云的距离。如果云层离地球更近，环就会显得更大，反之亦然。由于X射线爆发只持续了相对较短的时间，所以光的回波显示为窄环，而不是宽环或光环。
　　研究人员还利用这些环来探测尘埃云本身的特性。他们将X射线光谱即X射线在一定波长范围内的亮度与具有不同成分的尘埃的计算机模型进行了比较。不同成分的尘埃将导致不同数量的低能量X射线被吸收，从而无法被钱德拉探测到。这提供了关于其结构和组成的信息。
　　研究小组确定，这些尘埃云最有可能包含石墨和硅酸盐颗粒的混合物。此外，通过用钱德拉分析内环，他们发现尘埃云的密度在各个方向上并不均匀。以前的研究假设它们不是这样的。
　　一篇描述V404Cygni结果的论文发表在2016年7月1日的《天体物理学杂志》上（预印本）。这项研究的作者是SebastianHeinz、LiaCorrales（密歇根大学）；RandallSmith（哈佛史密森天体物理学中心）；NielBrandt（宾夕法尼亚州立大学）；PeterJonker（荷兰空间研究所）；RichardPlotkin（内华达大学雷诺分校）；和JoeyNeilson（维拉诺瓦大学）。
　　这一结果与X射线双星CircinusX1的类似发现有关，该双星包含一颗中子星而不是黑洞，发表在2015年6月20日的《天体物理学杂志》上的一篇论文中。从一个巨大的X射线光回波看圆规X1的运动学距离（预印本）。这项研究也是由SebastianHeinz领导的。
　　每年都有多篇论文发表，报告对2015年引起这些环的V404Cygni爆发的研究。之前的爆发是在1938年、1956年和1989年记录的，所以天文学家可能还有很多年时间继续分析2015年的爆发。
　　【来源：cnBeta。COM】