黑洞X射線雙星研究獲新進展 具有顯著冪律相關(guān)性

黑洞X射線雙星是研究黑洞的吸積物理過程和輻射機制的重要天體。近期，一個由中國科學(xué)院云南天文臺領(lǐng)銜的中外合作團隊，通過分析一個黑洞X射線雙星系統(tǒng)在12年長期爆發(fā)期間的多波段觀測數(shù)據(jù)，研究了其系統(tǒng)中的紫外及光學(xué)輻射機制。研究人員發(fā)現(xiàn)，在其爆發(fā)過程中，紫外及光學(xué)輻射可能是由其外吸積盤的粘滯加熱過程主導(dǎo)。相關(guān)研究成果刊發(fā)在《英國皇家天文學(xué)會月刊》上。

黑洞X射線雙星是由黑洞和伴星組成的雙星系統(tǒng)，黑洞通過引力吸積伴星物質(zhì)，在其周圍形成吸積盤、冕和噴流等輻射結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生從射電至X射線的寬波段輻射，并表現(xiàn)出不同的爆發(fā)狀態(tài)，根據(jù)它們的X射線輻射譜特性，科學(xué)家將其分為硬態(tài)、中間態(tài)和軟態(tài)。

一般認為，黑洞X射線雙星中射電輻射來自噴流，X射線輻射來自冕區(qū)。因為紫外及光學(xué)波段處于各種輻射機制的交集處，所以相對于射電波段和X射線波段的輻射，人們對黑洞X射線雙星中的紫外及光學(xué)波段輻射起源的了解較少。黑洞X射線雙星中的紫外及光學(xué)輻射與X射線輻射普遍存在冪律相關(guān)性，而冪律指數(shù)值的大小可以用來表征不同的輻射起源。

黑洞X射線雙星SwiftJ1753.5-0127是一顆典型的硬態(tài)爆發(fā)源，并在12年間長期爆發(fā)。中國科學(xué)院云南天文臺的碩士研究生楊鵬程、研究員張國寶和研究員王建成等人，聯(lián)合湘潭大學(xué)呂銘教授、美國紐約大學(xué)拉塞爾和蓋爾芬德教授、荷蘭格羅寧根大學(xué)門德斯教授等，利用“雨燕”衛(wèi)星的觀測數(shù)據(jù)，研究了該雙星系統(tǒng)此番長期爆發(fā)過程中多波段輻射的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)其紫外及光學(xué)輻射與X射線輻射具有顯著的冪律相關(guān)性，并且當(dāng)觀測波長從光學(xué)到紫外波段減小時，其與X射線波段的冪律指數(shù)逐漸增大，與粘滯加熱盤模型的理論預(yù)期一致，表明紫外及光學(xué)輻射可能是由外吸積盤中的粘滯加熱過程主導(dǎo)。(記者趙漢斌通訊員陳艷)

關(guān)鍵詞： 黑洞X射線雙星研究 冪律相關(guān)性 X射線輻射譜特性 粘滯加熱過程