1、X射线巡天 天鹅X 1黑洞再现 异常行为X射线巡天:天鹅X-1黑洞再现“异常行为“ 2011年07月19 日作者:Everett/编译 发表时间:2011-07-19 摘自:新华网来源：腾讯科技 天文学家想象中的天鹅X-1黑洞模拟图 据国外媒体报道，天文学家使用位于国际空间站“希望”号实验舱外部平台的宇宙 X射线 监视装置（MAXI），经过将近10个月的研究，获得了宇宙空间中明亮 X射线 源的巡天图像。这块宇宙空间位于人马座方向以及部分沿着银河系中心平面附近，图像中主要体现了巨大数量的双星所发射的 X射线 情况，这些双星大多数由中子星和黑洞组成。通过对 X射线 谱线的研究，科学家了解到这些天体
2、发出的 X射线 具有较强贯穿能力，也就是其“硬度”较大，而其中也包含将近 200个较弱的 X射线 源得到了进一步的确认。 本次研究主要使用安装于国际空间站上的日本实验舱外的全天 X射线 监测相机（MAXI），随着空间站的轨道旋转每92分钟扫描一遍宇宙空间，主要用于监控活跃的 X射线 源并记录。宇宙空间中的 X射线 源与我们平常见到的恒星不同，前者分布不均匀，并且能表现出一些极不寻常的行为，科学家也在研究是什么原因导致了这些不不寻常的行为。 据东京科学技术研究所研究员Nobuyuki Kawai介绍：我们所看见的大多数恒星的光芒都是其通过自身核心的核聚变产生的能量。如果这些恒星所产生的能量远远大
3、于自身使用的上限，那整个天体将向外扩张、膨胀，并最终降低核心的温度。这样一来，核心核聚变就变负反馈调节所控制，也正是这个原因，这些恒星在其一生的大部分时间内显得非常稳定。另一方面，多数强烈的 X射线 源的“动力”来源于“引力效应的能量释放”。也就是说，当宇宙空间中的气体围绕着一个巨大密度的天体，比如黑洞或者中子星，强大的引力可以“催生”强烈的 X射线 。由于正常的恒星具有自身核聚变的稳定机制，所以这个进程很难发生。也因此， X射线 强度的波动可以反馈到围绕天体周围气体的总量。 这就意味着MAXI必须对宇宙空间中已知的和天区中潜在的 X射线 源保持密切的关注。一旦捕获相关 X射线 源，这个信息就
4、会拟成一份“警报”传到其他天文观测站，由后者进行进一步的监测和研究。而目前天文学家研究工作的重点一直放在已经连续观测18个月的一个黑洞双星系统，即著名的天鹅座X-1，距离地球大约6000光年。对于这个众所周知著名的强 X射线 源，可以确认其具有一个黑洞，然而，天文学家发现这个强 X射线 源发出的 X射线 存在“硬”和“软” 之间的转换，前者表示能量强，贯穿能力强，反之亦然。之所以存在高能与低能 X射线 模式的切换，科学家认为这直接关系到这个双星系统周围气体的密度。 这样我们就可以得到一个线索：可以通过检测软 X射线 强度和光谱估计出黑洞的质量。进而分析出这由黑洞构成的双星系统中伴星运动的引力中
5、心，在这些研究过程中，天文学家发现天鹅X-1比一般情况下要显得小一些， X射线 源的质量大约是太阳质量的10倍，但是其几乎不发出任何可见光的信息。 目前，天文学家正在研究围绕在黑洞周围的星际气体的性质，除了天鹅X-1的 X射线 源外，这片天区还存在大约20个 X射线 源。大多数的由黑洞构成的双星系统被科学家称为“ X射线 新星”，显示了其另一种的特殊属性。随着MAXI对全天进行不间断的监控，研究人员也能获得一个非常好的机会了解宇宙中X 射线 源的分布情况。 而根据 X射线 时变探测器（RXTE）发现的另一个由黑洞构成的双星系统XTE J1752-223，MAXI也检测预言中新的“ X射线 新星
6、”的出现，并且在其于2010年4月份消失之前也探测到几乎相同的活跃 特征 。在2010年9月 25日，由MAXI和“雨燕”探测器探测到得MAXI J1659-152黑洞 X射线 源也同时被地面观测站所监测到。 除了对黑洞构成的双星系统进行监测外，MAXI还进行了许多非常有趣的研究：监测到在空间 X射线 观测史上最“耀眼”的 X射线 ，其来自一个非常活跃的星系核；发现了一个新的由脉冲星构成的双星系统 X射线 源，即MAXI J1409-619；同时也监测到大量的来自宇宙空间各个方向的 X射线 暴发。据这项研究的科学家介绍：只要国际空间站能维持正常运转，MAXI将不间断地对宇宙空间中的强烈且变化的 X射线 源进行全天巡逻。
