云南天文台在黑洞X射线双星中紫外光学辐射起源研究取得新进展揭示自然界深邃奥秘
近期,我作为云南天文台的硕士研究生杨鹏程,共同与张国宝研究员、王建成研究员,以及来自纽约大学的Russell和Gelfand教授,荷兰格罗宁根大学的Mendez教授,以及湘潭大学的吕铭教授组成的中外合作团队,在分析黑洞X射线双星Swift J1753.5-0127在12年长期爆发期间多波段观测数据时,我们深入探究了该系统中的紫外/光学(UV/OPT)辐射机制。我们的发现表明,在爆发过程中,UV/OPT辐射可能是由外吸积盘的粘滗加热过程主导。这项研究成果已在《英国皇家天文学会月刊》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)上发表。
黑洞X射线双星是一种由黑洞和伴星构成的双星系统,它们通过引力吸积伴星物质形成周围吸积盘、冕和喷流等辐射结构,从而产生从射电至X射线宽波段辐射,并表现出不同的爆发状态。根据它们X射线辐射谱特性,可以将其分为硬态、中间态和软态。这些天体对于理解黑洞吸积物理过程和辐射机制至关重要。
由于UV/OPT波段处于各种辐射机制交集之处,对于了解黑洞X射线双星中的UV/OPT波段辐 radiation起源较少。在Swift J1753.5-0127这种硬态爆发源中,我们观察到了它长期爆发期间多波段光谱之间存在幂律相关性。当观测波长从光学到紫外范围减小时,与X射线范围相比,其与之幂律指数逐渐增大,这符合理论预言,即认为这是由外吸积盘中的粘滗加热过程主导所致。
总结来说,本次研究揭示了在黄道带内一颗典型硬态暴升源Swift J1753.5-0127中,紫外/光学(UV/OPT)放电可能主要来源于恆星周围环绕着一个质量巨大的中央体(如一个超级大师或一个巨大的暗物質核心)的密度极高区域,即“粘滞层”。我们还发现这个事件发生了两种不同类型的情形:一种是在“ 粉红色”阶段,当这一区域被重排并变得更加稠密;另一种是在“蓝色”阶段,当这一区域变得更冷却且不再受到强烈激励。此类现象对理解宇宙微小部分通常隐藏在太阳系附近的大量活动有重要意义,因为它们可以提供有关这些活动如何影响我们对宇宙本身了解的一般视图新见解。