宇宙气云中发出神秘周期性伽马射线信号

萧路

【正见新闻网2020年08月20日】

图:微类星体SS 433及气云中伽马射线信号想象图。Credit: DESY Science Communication Lab

据德国同步加速器研究所(Deutsches Elektronen-Synchrotron, DESY)报道,科学家在一团宇宙气云发现神秘的周期性伽马射线信号。该信号似乎与邻近的黑洞同步。

利用位于波多黎各的阿雷西博天文台(Acrecibo Observatory)和美国宇航局(NASA)的费米伽马射线太空望远镜(Fermi Gamma-ray Space Telescope)的数据,研究团队在天鹰座的一团宇宙气云中发现了这个奇特的伽马射线信号。

同时在离气云大约100光年的地方有一个小型黑洞。这个黑洞是编号为SS 433的微类星体系统的一部分。该系统位于银河系内,包括一个小型黑洞和一颗巨型恒星,恒星质量约为太阳质量的30倍。这个黑洞的喷流有周期性的摆动。

类星体是宇宙中一种最明亮的天体,中心有一个超大质量黑洞。而微类星体则是类星体的缩小版,中心有一个小型黑洞。当黑洞与恒星相互绕行时,黑洞会从恒星中吸取物质形成吸积盘,并放出大量能量。

文章第一作者,DESY的博士后李剑解释说:“物质在进入黑洞之前会积聚在吸积盘中,就像浴缸排水口上方的漩涡中的水一样。但是,这些物质中的一部分不会落到排水口上,而是在旋转的吸积盘的上方和下方以相反的方向在两个喷流中高速射出。”

喷流中包括高能粒子和强大的磁场,足以产生X射线和伽马射线。费米太空望远镜可以检测到它们。然而,吸积盘会摆动或进动。这意味着这两个喷流会沿着螺旋路径而不是直线射向太空。

微类星体SS 433的进动时间为162天。有趣的是,研究团队在气云发现的伽马射线信号中发现了相同的周期模式。这表明气云的伽马射线信号很可能是由微类星体提供能量。

但是,两个物体相距较远,约100光年。因此,需要进一步观察才能完全了解黑洞是如何影响100光年以外的气云中的伽马射线信号。

李剑说:“通过时间确定这种明确的联系,并且气云距离微类星体有100光年,甚至都不是沿着喷流的方向,这些结果都出乎意料。我们并不理解黑洞如何为气云的伽马射线信号提供能量。”

这项新研究发表于2020年8月17日的《自然天文》杂志上。

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