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研究人员模拟了X射线二进制星的工作

2021-06-12 16:50:07来源:

X射线二进制源LMC X-3(不缩放)的示意图。黑洞(右侧)周围的磁盘通过从星形(左侧)上的材料上的材料加热到盘上,而磁盘的一些X射线发射然后加热伴侣星。天文学家能够通过建模红外和X射线耀斑之间的时间延迟来解释该过程。Steiner等人。

在LMC X-3上使用十年的光学,红外和X射线数据,天文学家开发了一种可以成功解释X射线二进制星的工作的模型。

称为LMC X-3的明亮X射线源位于大麦哲伦云中,是银河系最近的邻居的矮星系。二十年前,天文学家发现,源实际上是一个二进制系统,其中一个正常的明星在只有1.7天内快速地绕附近的黑洞(其质量约为2.3太阳能质量)。在像这样的X射线二进制系统中,来自普通星的材料落在黑洞周围的盘上,导致它发出并发射辐射 - 从最靠近黑洞的盘的内部的X射线波长处发出辐射 - 在磁盘的外部的红外波长处。发射通常随时间变化,可能是因为缺位物质到达丛或不均匀的流中。红外线和X射线排放也彼此不同,天文学家长期以来,他们的行为建模可能导致对黑洞增强过程的理解。

CFA天文学家James Steiner和Jeff McClintock以及五名同事团队,分析了LMC X-3上的十年光学,红外和X射线数据集合。它们从耀斑发射事件在X射线排放事件滞留大约两周的两个频段中,并且能够开发可以成功解释工作过程的模型。他们认为辐射来自三个地点:恒星本身(正常星光主导排放),盘(它被吸收加热,并在X射线和红外发射),以及盘中的其他热材料和/或恒星(它由来自热内盘的X射线加热)。

科学家们能够得出结论,红外线可能从盘的一个狭窄的环形区域出现,这是一个令人惊讶的结果,因为它被认为红外线将来自更广泛的区域。它们还为二进制(1.704805天)和磁盘的关键参数提供更精确的轨道周期。然而,作者注意到他们的模型具有大约三十个参数;他们提出的方案是最适合整整数据的方案。新作品在理解复杂和戏剧性的刷新黑洞系统时令人印象深刻的成功。

出版物:詹姆斯F. Steiner等,“在LMC X-3中建模光学X射线吸收滞后:洞察黑洞Accretion物理学,“2014,APJ,783,101; DOI:10.1088 / 0004-637X / 783 / 2/101

PDF研究副本:在LMC X-3中建模光学X射线吸收滞后:深入了解黑洞accretion物理学

图像:Steiner等人。