X 射线望远镜在“心跳黑洞”中发现了意想不到的东西

一个黑洞奇怪的“心跳”正迫使天文学家重新考虑这些宇宙重量级天体的行为。

利用美国宇航局的成像X射线偏振探测器(IXPE)对IGR J17091-3624(位于一个双星系统中,距离地球约28,000光年)进行了观测。这个天体因其亮度出现戏剧性、有节奏的脉冲,被昵称为“心跳”黑洞,它以从伴星窃取物质为食。黑洞的脉冲是围绕着它旋转的超热等离子体(也被称为吸积盘)和称为日冕的内部区域发生波动的结果,日冕可以达到极高的温度并辐射出令人难以置信的明亮X射线。

研究人员测量了黑洞X射线的偏振——方向——以确定其振动的排列。根据美国宇航局的说法,这颗太空探测器记录到令人惊讶的9.1%的偏振度,远高于理论模型的预测。

研究偏振度可以深入了解黑洞的几何形状和附近物质的运动。通常,如此高的读数表明日冕几乎是边缘观测到的,其结构看起来高度有序。然而,对IGR J17091-3624的其他观测结果似乎与此不符,这让科学家们陷入了困惑。

天文学家测试了两种不同的模型,以帮助解释最近对IGR J17091-3624的观测结果。一个模型认为,来自吸积盘的辐射正在发射,将X射线散射成更偏振的状态,即使没有边缘视角。另一个模型认为日冕本身正在以极快的速度向外移动,从而导致相对论效应,从而放大偏振。对这两种情况的模拟都重现了IXPE的结果,但每个模型都挑战了关于黑洞环境的长期假设。

"这些风是理解所有类型黑洞增长的最关键的缺失部分之一,"日本松山爱媛大学的研究合著者Maxime Parra在声明中说。"天文学家可以期望未来的观测结果会产生更加令人惊讶的偏振度测量结果。"

他们的发现发表在《皇家天文学会月刊》杂志上。

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