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《自然》杂志的一篇新论文报道了天鹅座X-1的新测量结果 ， 代表了美国宇航局和意大利航天局（ASI）合作的成像X射线偏振探测器（IXPE）任务对恒星质量吸积黑洞的首次观测 。 天鹅座X-1是我们银河系中最明亮的X射线源之一 ， 由一个21太阳质量的黑洞和一颗41太阳质量的伴星组成 。 “之前对黑洞的X射线观测只测量了从热等离子体螺旋X射线的到达方向、到达时间和能量 。 ”主要作者解释说 ， “这次IXPE还测量了它们的线性偏振 ， 它携带了有关X射线是如何发射的信息 ， 以及它们是否在散射靠近黑洞的物质 。 ”
没有光可以从黑洞的视界内逃逸 ， 用IXPE探测到的X射线是由热物质或等离子体发射的 ， 位于黑洞视界外60公里至2000公里的区域 。 将IXPE数据与NASANICER和NuSTARX射线天文台的观测相结合 ， 使作者能够约束等离子体的几何结构 ， 即形状和位置 。
科学家们发现 ， 等离子体垂直于早期射电观测中成像的双侧铅笔形等离子体流出或射流延伸 。 X射线偏振方向和喷流方向的对准有力地支持了这样一个假设 ， 即靠近黑洞的X射线亮区的过程在发射喷流中起着至关重要的作用 。 这些观测结果与预测模型相吻合 ， 即热等离子体的日冕要么夹住盘旋向黑洞的物质盘 ， 要么取代盘内的物质 。 新的极化数据排除了黑洞日冕是沿射流轴的窄等离子体柱或锥形的模型 ， 科学家们指出 ， 更好地了解黑洞周围等离子体的几何结构 ， 可以揭示黑洞的内部工作原理以及它们是如何积累质量的 。
科学家们解释说：“这些新的见解将有助于改进X射线研究 ， 研究引力如何在黑洞附近扭曲时空 。 ”与天鹅座X-1黑洞有关 ， 捷克科学院天文研究所的合著者解释道：“IXPE观测表明 ， 吸积流比之前想象的更边缘 。 这是黑洞赤道平面和双星轨道平面错位的标志 ， 或者我们可以理解为黑洞及其伴星的配对双星 ， 当黑洞前身恒星爆炸时 ， 系统可能获得了这种错位 。 ”
“除了天鹅座X-1 ， IXPE正被用于研究各种极端X射线源 ， 包括质量吸积中子星、脉冲星和脉冲星风星云、超新星、我们的星系中心和活跃的星系核 。 我们发现了很多惊喜 ， 我们很开心 。 ”科学家们解释说 。 而另一组科学家在《科学》杂志上发表了第二篇论文 ， 描述了磁星4U0142+61的高极化X射线的IXPE检测 。
【观察恒星级黑洞！偏振X射线揭示了黑洞周围极热物质的形状和方向】
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