天文学家在恒星质量黑洞爆发期间发现连续的红外风

对X射线双星中的黑洞爆发期间不断产生的风的艺术印象。

到目前为止，取决于黑洞正在消耗其周围物质的阶段，仅在其他波长范围（例如X射线或可见光）中检测到了这些物质流。这项研究提供了第一个证据，表明在整个喷发过程中始终存在风，而与相位无关，这是我们进一步了解恒星质量黑洞积聚的神秘过程的第一步。该文章刚刚发表在天文学与天体物理学快报上，并被该杂志本身选为杰出文章。

顾名思义，X射线双星是在X射线中发射强辐射的双星。它们是由一个紧凑的物体（通常是黑洞）和一个恒星伴星形成的。低质量X射线二进制文件（LMXB）的同伴质量等于或小于太阳的质量。在这些系统中，两颗恒星的轨道距离非常短，以致恒星的某些质量落入黑洞的引力阱中，从而在其周围形成了一层扁平的物质圆盘。此过程称为吸积，该光盘是吸积光盘。

一些称为暂态的X射线二进制文件从静止状态转变为喷发状态，在静止状态中，吸收到黑洞上的质量很小，其亮度太低而无法从地球上探测到，而变为喷发状态。吸积率，使光盘中的材料变热，达到开尔文一至一千万度之间的值。在可能持续数周到数月的喷发期间，系统发出大量的X射线，其亮度增加了几个数量级。

我们仍然不确切知道在这些增生过程中发生的物理过程是什么。“这些系统是物质受到宇宙最强的引力场作用的地方，因此X射线双星是物理学实验室，自然界为我们提供了研究紧凑物体及其周围物质行为的方法” ，是IAC的博士前研究员，本文的第一作者JavierSánchezSierras解释说。

科学家需要了解的最重要的物理过程之一是吸积过程中物质或风的喷射。根据IAC研究和该论文的合著者TeoMuñozDarias的说法，“研究这些系统中的风是了解吸积过程的关键，因为风可以驱除比黑洞吸积更多的物质”。

相同的风，不同的状态

该文章刚刚发表在《天文学和天体物理学快报》上，并被该杂志选为“重点文章”，介绍了在喷发过程中从红外中的黑洞MAXI J1820 + 070发现风的过程。在2018-2019年期间排名。在过去的二十年中，喷发期间在X射线中观察到风，称为软风，其中吸积盘发出的辐射占主导地位，显示出很高的发光度。最近，IAC的同一小组发现了在可见波峰处处于坚硬吸积状态的风，其特征是喷射流的出现，它基本上垂直于吸积盘出来，并在无线电波长强烈发射。

“在目前的研究中（应力SánchezSierras），我们已经发现了在硬和软吸积状态下以及喷发的完全演化过程中都存在的红外风的发现，因此红外风的存在不依赖于吸积状态，这是首次观察到这种类型的风”。研究人员还能够证明风的运动学特性与2019年在可见光范围内观察到的运动学特性非常相似，达到了1800 km / s的速度。

MuñozDarias解释说：“这些数据表明，在两种情况下，风都是相同的，但是在喷发过程中，能见度会改变波长，这表明喷发过程中该系统正在失去质量，而且角动量也在减少。” 。这些结果对科学家而言非常重要，因为它们为这些系统中的风的全局图添加了新元素，并且代表了朝着完成目标的方向迈出的一步，该目标使我们对恒星质量黑洞的吸积过程有了更深入的了解。

参考：J.Sánchez-Sierras和T.Muñoz-Darias于2020年7月28日在天文学与天体物理杂志上发表的文章“近红外发射线追踪了黑洞瞬变MAXI J1820 + 070的状态无关的吸积盘风”。
10.1051/0004-6361/202038406