钱德拉x光中心 x光/光学和红外
信用:钱德拉x光中心 天文学家发现了一个黑洞，它以接近光速的速度向太空投掷热物质
这一耀斑是在美国宇航局钱德拉x光天文台的一部新电影中拍摄的
黑洞和它的伴星组成了一个名为MAXI J1820+070的系统，位于我们离地球约10，000光年的星系中
MAXI J1820+070中的黑洞质量约为太阳的八倍，这表明它是一个所谓的恒星质量黑洞，由一颗大质量恒星毁灭而成
(这与超大质量黑洞形成对比，超大质量黑洞的质量是太阳的数百万或数十亿倍
) 围绕黑洞运行的伴星质量大约是太阳的一半
黑洞的强大引力将物质从伴星拉向黑洞周围的x光发射盘
当盘中的一些热气体穿过“事件视界”(不归线点)并落入黑洞时，一些热气体反而被一对短的物质束或喷流从黑洞中吹出
这些喷流指向相反的方向，从事件视界外沿着磁力线发射
这个黑洞行为的新镜头是基于钱德拉在2018年11月和2019年2月、5月和6月获得的四次观察，并在巴黎大学的玛蒂尔德·埃斯皮纳斯领导的一篇论文中报道
视频捕捉到的黑洞爆发之旅
信用:美国国家航空航天局/CXC/美国
霍巴特 图片的主面板是来自夏威夷的PanSTARRS光学望远镜的银河系的大型光学和红外图像，位于银河系平面上方的MAXI J1820+070处用十字标记
插图显示了一部电影，它循环了钱德拉的四次观测，其中“第0天”对应于2018年11月13日的第一次观测，大约在飞机发射后的四个月
MAXI J1820+070是图像中间的明亮的X射线源，可以看到X射线源从黑洞向北和向南喷射
MAXI J1820+070是一种点源X射线，尽管它看起来比点源大，因为它比喷射源亮得多
在2019年5月和6月的观测中，南方急流太微弱，无法探测到
物质喷射离开黑洞的速度有多快？从地球的角度来看，看起来好像北方的飞机以60%的光速移动，而南方的飞机以听起来不可能的160%的光速移动！ 这是超光速运动的一个例子，这种现象发生在某物以接近光速的速度沿着接近我们视线的方向向我们移动时
这意味着物体向我们移动的速度几乎和它产生的光一样快，给人一种喷射运动比光速还快的错觉
在MAXI J1820+070的情况下，南方的喷流指向我们，北方的喷流远离我们，所以南方的喷流似乎比北方的喷流移动得快
两个射流中粒子的实际速度都大于光速的80%
在恒星质量黑洞的x光中，只看到了这种高速驱逐的另外两个例子
这张图片展示了一个黑洞将物质从一颗靠近轨道的伴星上拉走
圆盘中的一些热气体将穿过“事件视界”(不可返回的点)并落入黑洞，一些气体则被一对短的物质束或喷流从黑洞中吹出
这些喷流指向相反的方向，从事件视界外沿着磁力线发射
信用:钱德拉x光中心 牛津大学的乔·布莱特(Joe Bright)领导的一个团队也在无线电波长下观察到了MAXI J1820+070，他以前曾报告说，仅根据无线电数据就检测到了紧凑型光源的超光速运动，从2018年7月7日喷气式飞机发射到2018年底
由于钱德拉的观测结果使喷气式飞机被跟踪的时间延长了大约一倍，埃斯皮纳斯和她的团队对无线电数据和新的钱德拉数据的综合分析提供了更多关于喷气式飞机的信息
这包括喷射流在远离黑洞时减速的证据
射流中的大部分能量没有转化成辐射，而是在射流中的粒子与周围物质相互作用时释放出来
这些相互作用可能是喷流减速的原因
当喷流在星际空间与周围物质碰撞时，就会产生冲击波——类似于超音速飞机引起的音爆
这个过程产生的粒子能量高于大型强子对撞机
研究人员估计，在2018年7月发射的这两架喷气式飞机中，大约有4亿磅的物质从黑洞中被吹走
这个质量相当于黑洞周围的圆盘在几个小时内积累的质量，相当于大约一千颗哈雷彗星或帝国大厦质量的5亿倍
对MAXI J1820+070和类似系统的研究有望让我们更多地了解恒星质量黑洞产生的喷流，以及一旦喷流与周围环境相互作用，它们是如何释放能量的
用卡尔·G
扬斯基超大型阵列和猫鼬阵列也被用来研究MAXI J1820+070的喷气式飞机
一篇描述这些结果的论文发表在最新一期的《天体物理学杂志快报》上
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