南安普敦大学
带有扭曲圆盘的黑洞
信用:约翰·佩斯 一个由来自南非、英国、法国和美国的天体物理学家组成的国际团队发现，从我们银河系中距离地球9600光年的一个最近的黑洞周围看到的光亮度有很大差异，他们得出结论，这是由吸积盘的巨大扭曲引起的
这个物体，MAXI J1820+070，在2018年3月作为一个新的X射线瞬变爆发，被国际空间站上的日本X射线望远镜发现
这些表现出剧烈爆发的瞬变系统是双星，由一颗类似于我们的太阳的低质量恒星和一个致密得多的物体组成，该物体可以是白矮星、中子星或黑洞
在这种情况下，MAXI J1820+070包含一个黑洞，其质量至少是我们太阳的8倍
第一个发现现已被接受发表在皇家天文学会月刊上
第一作者是博士
杰西莫尔·托马斯，南非天文台(SAAO)博士后研究员
这篇论文中的发现是由AAVSO(美国变星观测者协会)的g点周围的专业业余爱好者在近一年的时间里获得的一条广泛而详细的光线曲线而得出的
MAXI J1820+070是有史以来观测到的三种最亮的X射线瞬变之一，这是因为它既靠近地球，又在我们银河系的模糊平面之外
因为它亮了好几个月，所以有可能被很多业余爱好者跟踪
南安普敦大学研究员、研究小组成员菲尔·查尔斯教授解释说:“来自正常恒星的物质被致密物体拉入其周围的螺旋气体吸积盘
当圆盘中的物质变得热且不稳定，堆积在黑洞上，并在穿越事件视界之前释放大量能量时，就会发生大规模爆发
这个过程是混乱的，变化很大，时间跨度从几毫秒到几个月不等
" 研究小组制作了该系统的可视化图像，显示了一个巨大的X射线输出是如何从非常靠近黑洞的地方发出的，然后照射周围的物质，尤其是吸积盘，将其加热到大约10，000千的温度，这被视为发出的可见光
这就是为什么，随着x光爆发的减少，光也随之减少
但在爆发开始近3个月后，意想不到的事情发生了，当时光曲线开始了一次巨大的调制——有点像上下转动调光开关，在大约17个小时的时间里，亮度几乎翻了一番
然而，x光输出没有任何变化，保持稳定
虽然在过去的其他X射线瞬时爆发中，已经看到了小的、准周期性的可见调制，但这种规模的调制以前从未出现过
是什么导致了这种不寻常的行为？“从图片中显示的系统视角来看，我们可以很快排除通常的解释，即X射线照亮了施主恒星的内表面，因为变亮发生在错误的时间，”教授说
查理
也不可能是由于随着调制相对于轨道逐渐移动，质量转移流撞击圆盘的地方的光发生变化
这只留下了一个可能的解释，巨大的X射线流照射光盘，导致它扭曲，如图所示
翘曲极大地增加了光盘可以被照亮的面积，从而使得在正确的时间观看时视觉光输出显著增加
这种行为在具有更大质量供体的X射线双星中已经出现过，但从未在这样的具有低质量供体的黑洞瞬变中出现过
它为研究扭曲吸积盘的结构和性质开辟了一条全新的途径
查尔斯教授继续说道，“这个物体在一组已经很有趣的物体中具有显著的性质，这些物体可以教会我们很多关于恒星演化的终点和致密物体的形成
我们已经知道银河系中有几十个黑洞双星系统，它们的质量都在5-15个太阳质量范围内
它们都是随着物质的增长而增长的，我们在这里目睹了这种增长
" 从大约5年前开始，南部非洲大型望远镜(SALT)上研究瞬变物体的一个主要科学项目已经对紧凑双星进行了大量重要观测，包括像MAXI J1820+070这样的黑洞系统
作为这个项目的首席研究员，教授
巴克利指出，“SALT是研究这些X射线双星在爆发期间变化行为的完美工具，它可以在几周到几个月的时间内定期监测这些变化，并可以与其他望远镜的观测结果相协调，包括天基望远镜
"
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