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美国宇航局的钱德拉从X射线回波中捕获最大最亮的环

发布时间:2018-05-15

em美国国家航空航天局的钱德拉X射线天文台已经捕获了来自中子星的X射线回波,使得天文学家能够确定从地球到Circinus X-1的距离。 / em

使用美国宇航局钱德拉X射线天文台的天文学家发现了从有史以来观测到的X射线回波中最大最亮的一组环。这些非凡的环由中子星的强烈耀斑产生,为天文学家提供了一个难得的机会来确定这颗恒星距离地球有多远。

这些环在圆星X-1周围呈现为圆形,这是一个双星系统,在我们星系的平面内含有一颗中子星,这颗恒星在超新星爆炸中被粉碎。中子星与另一颗大质量恒星在轨道上,并被厚厚的星际气体和尘埃笼罩。 Circinus X-1也是令人惊讶的强大高能粒子射流的来源。

威斯康星大学麦迪逊分校的Sebastian Heinz说:“在天文学中获得精确的距离测量非常困难,我们只有少数几种方法。” “但正如蝙蝠使用声呐对其位置进行三角测量一样,我们可以使用Circinus X-1的X射线来确定它的位置。”

光线回波显示,Circinus X-1距离地球约30,700光年,并解决了以前研究中发表的结果差异。环的检测和表征需要Chandra的独特功能 - 能够检测精细细节并结合对微弱信号的敏感度。

研究人员确定这些环是来自Circinus X-1在2013年底发射的X射线爆发的回声。该爆发反射了中间的尘埃云,其中一些反射的X射线从不同角度以延迟的时间到达地球大约一到三个月,创建观察环。

通过比较Chandra数据和澳大利亚Mopra射电望远镜探测到的尘埃云的先前图像,研究人员确定每个环都是由X射线反射而形成的,而不同的尘埃云。无线电数据提供到不同云层的距离,X射线回波确定Circinus X-1相对于云的位置。通过对组合无线电数据的环进行分析,研究人员可以使用简单的几何图形来精确确定Circinus X-1与地球的距离。

澳大利亚悉尼新南威尔士大学的合作者迈克尔伯顿说:“我们喜欢称这个系统为'指环王',但这与索隆无关。” “Chandra X射线环与不同云层的Mopra无线电影像之间的美丽搭配真的是天文学中的第一个。”

这种新的距离估计意味着Circinus X-1在X射线和其他类型的光线中本质上比一些科学家先前认为的要亮得多,并且表明星系统已经多次通过亮度的关键阈值,其中来自辐射的外部压力系统通过重力向内拉动而平衡。这种行为是天文学家通常在包含黑洞的系统中比在包含中子星的Circinus X-1系统中更常见的东西。

研究人员还确定,系统产生的高能粒子射流的速度至少为光速的99.9%。这个极端速度通常与黑洞产生的射流有关。

“Circinus X-1在某些方面像中子星一样起作用,有些则像黑洞一样,”共同作者,新南威尔士大学的Catherine Braiding说道。 “找到一个具有这些特性的物体是非常不寻常的。”

从地球上看,Circinus X-1被认为最初已经在2500年前成为了一个X射线源。这使得Circinus X-1成为已知的最年轻的所谓X射线二进制。新的Chandra数据使得天文学家能够在Circinus X-1和我们之间制作一幅尘埃云的详细三维地图,为银河系的结构提供了有价值的探索。

这些结果已发表在“天体物理学报”上,并可在线获取。美国宇航局位于阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔太空飞行中心管理该机构在华盛顿的科学任务局的钱德拉计划。位于马萨诸塞州剑桥的史密森天体物理观测站控制钱德拉的科学和飞行运行。

资料来源:NASA

图片:NASA / CXC / U。威斯康星/ S。亨氏