本文参加百家号 #科学了不起# 系列征文赛 。
简介：从类星体SS433的方向传来有周期规律的x射线信号 ， 科学家猜测这是其中黑洞的吸积盘扰动导致的黑洞粒子喷发造成的 。
两种天体 ， 一个气体状的星云和一个超大质量黑洞相距100光年 ， 通过某种特殊心跳信号连结到一起 。
一个国际研究团队从星云中检测到了他们所说的“伽马射线心跳信号” ， 这个信号恰好与一个巨大的黑洞频率同步 。他们现在还不能确定这是怎么产生的 。
图解：黑洞是现代广义相对论中 ， 存在于宇宙空间中的一种天体 。 黑洞的引力极其强大 ， 使得视界内的逃逸速度大于光速 。 故而 ， “黑洞是时空曲率大到光都无法从其事件视界逃脱的天体” 。 图源：soik 。
这一发现在周一发表的《自然》杂志上的一项研究中得到了详细阐述 ， 并为我们提供了有助于理解宇宙射线是如何产生的新线索 ，
星云与遥远的类星体（中心有一个黑洞）保持相同节奏的脉动 。DESY ， 科学交流实验室
就像浴缸排水口处漩涡中的水 。
在银河系中距地球约15,000光年处 ， 一个被称为SS433的微类星体中 ， 一个黑洞围绕着一颗巨大恒星运行 。类星体是一个超级明亮、活跃的星系核心 ， 其中心有一个超大质量的黑洞 。SS433可以看做是一个缩小的类星体 。 恒星的质量大约是太阳的30倍 ， 黑洞的质量大约是太阳的10到20倍 。 这两个星体互相围绕旋转 ， 公转周期为13天 ， 黑洞吞噬了巨大恒星的物质 。
德国电子同步加速器(DESY)研究员李健（音译）解释说：“这种物质在掉进黑洞之前会积聚在吸积盘上 ， 就像浴缸排水口上方漩涡中的水一样 。 ”“然而 ， 一部分物质不会掉进黑洞中 ， 而是在旋转吸积盘上下两个相反方向以狭窄射流方式高速喷射出来 。 ”
图解：吸积盘 ， 是一种由弥散物质组成的、围绕中心体转动的结构 ， 它是包围黑洞或中子星的气体盘 。 盘内的摩擦力使气体逐渐螺旋下落 ， 被吸积到黑洞或星体 。 图源：soik 。
吸积盘并不是精确地位于恒星及其伴随黑洞的轨道平面 ， 因此它象陀螺一样摇摆 。因此 ， 这两个流射螺旋着喷射到太空中 ， 而不是两条直线 。
这股射流的旋进或摆动周期约为162天 。不可思议的是天文学家在同一时间探测到 ， 在距离SS433微类星体大约100光年距离的费米J1913+0515星云中 ， 发射出相同频率周期的伽马射线或电磁辐射信号 。
图解：伽马射线即γ射线 ， 又称γ粒子流 ， 是原子核能级跃迁退激时释放出的射线 ， 是波长短于0.01埃的电磁波 ， γ射线有很强的穿透力 。 在太空中产生的伽马射线是由恒星核心的核聚变产生的 ， 因为无法穿透地球大气层 ， 因此无法到达地球的低层大气层 ， 只能在太空中被探测到 。 图源：soik 。
科学家们认为是黑洞导致了星云发射伽马射线 ， 因为它们具有相同的频率-但是如何做到的 ， 仍然需要得到证实 。
李说：“在距微类星体约100光年远的地方 ， 不沿着射流的方向找到这样一个关连关系 ， 真的令人很惊讶” ，“但是黑洞如何导致星云发射心跳信号我们还不清楚 。 ”
要想确定这两个不相干事物产生同步现象的背后主要原因 ， 还需要进一步的观察 ， 目前科学家确实有一个猜想：他们认为黑洞射流末端产生氢原子的原子核导致了伽马射线的发射 。
“SS433微类星体继续令全频段观察者和理论家们着迷 ， ”李说 。“未来几年 ， 我们理所当然为我们的想法提供一个实验平台 ， 研究在微类星体附近宇宙射线的产生和传播 。 ”
摘要：微类星体是河外星系类星体的同胞兄弟 ， 是一个双星系统 ， 由一个致密星体和一个伴星组成 。
图解：双星系统 ， 双星系统是指由两颗恒星组成 ， 相对于其他恒星来说 ， 位置看起来非常靠近的天体系统 ， 联星是指两颗恒星各自在轨道上环绕着共同质量中心的恒星系统 。 图源：soik 。
通过从伴星那里吞噬物质 ， 微类星体喷射强大的射流 ， 甚至影响到周围的星际环境 。伽马射线不断地从中心天体中发射出来 ， 或者在它们射流与周边介质相互作用下持续产生伽马射线 。 后一种预测是最近在高(TeV)能量级状态下通过检测SS433微类星体确定的 。
在这份报告中 ， 我们分析了来自费米伽马射线空间望远镜上的超过十年的千兆电子伏伽马射线数据 。对数据的详细审查揭示了SS433微类星体附近的放射现象 ， 与气体扩张共享空间 ， 以及可能与其中一股射流末端有关的放射痕迹 。 这两股伽马射线流都远离双星系统中心 ， 前面展现了SS433衰退前期与微类星体相关的周期性变化的证据 。
这一结果对原来显而易见的解释提出了挑战 ， 并与先前发表的理论模型有所出入 。它也为我们提供了一个机会来揭示微观粒子从SS433微类星体传送过程及探测其附近磁场的结构 。
BY: inverse
FY: 张驰
如有相关内容侵权 ， 请在作品发布后联系作者删除
【天文|千里姻缘一线牵，两个遥远天体，靠什么同频共振？】转载还请取得授权 ， 并注意保持完整性和注明出处
推荐阅读
- 天文|2022年首月“天象剧场”排片已就位，你想看哪部？
- 天文|星空有约｜2022年首月“天象剧场”排片已就位，你想看哪部？
- 行星|天文学家发现迄今规模最大的一组星际行星
- 恒星|韦布发射升空 五大天文任务可期
- 视点·观察|起底张庭夫妇公司：两个月办一次“洗脑”活动 有人5年没挣钱
- 盖板|折叠屏手机产业链中最具前景的两个环节——钱研君周中放送
- 天文学|差一点就“太空事故”了！SpaceX星链卫星两度接近中国空间站，后者紧急避让
- 太阳轨道|冬奥会奖牌里 蕴含着古老的天文知识
- 天文学|带领孩子走近科学
- 发射|外媒关注：韦布升空开启天文探索新时代_《参考消息》官方网站