硬X射線調(diào)制望遠鏡(Insight-HXMT)團隊的科學家在10月25日于廈門舉行的第一屆中國航天科學大會上舉行的新聞發(fā)布會上介紹了有關黑洞和中子星X射線雙星的新結(jié)果。

X射線雙星是發(fā)射X射線的雙星，由正常恒星和中子星或黑洞組成。非常密集的中子星或黑洞的引力使正常恒星中的物質(zhì)向其墜落，從而形成一個快速旋轉(zhuǎn)的吸積盤，該吸積盤會發(fā)出強烈的X射線輻射。對于試圖了解強重力磁場和受其影響的物質(zhì)的人來說，X射線二進制文件是重要的研究目標。

Insight-XHMT科學家能夠研究高達100 keV的黑洞X射線雙星中的準周期振蕩(QPO)，比之前的上限30 keV有所增加。他們揭示了QPO振幅和質(zhì)心頻率范圍為1-100 keV的能量依賴性。這些成就超出了以前的衛(wèi)星所能達到的水平，并為黑洞研究打開了新的窗口。

還使用Insight-HXMT數(shù)據(jù)對最亮的持久X射線源Sco X-1進行了詳細的時序研究。結(jié)果產(chǎn)生了三個關鍵的見解：1)所有類型的QPO都源自非熱排放;2)吸積盤的最里面區(qū)域本質(zhì)上是非熱的;3)電暈在幾何上是不均勻的。

科學家第一次觀察到中子星X射線雙星的X射線強度達到一定值時吸積盤狀態(tài)的突然變化。這驗證了近50年前提出的理論，即光的輻射壓力會引起吸積盤的結(jié)構(gòu)突變。

過去，通過堆疊一系列在中子星X射線雙星的低/硬狀態(tài)下發(fā)生的I型短脈沖，可以檢測到電暈冷卻。當前的研究代表首次觀察到非常熱的電暈的快速冷卻(通常在幾億度的高溫下)是通過表面上單個熱核爆裂產(chǎn)生的低能X射線光子的“噴淋”來實現(xiàn)的中子星。該方法為研究高溫電暈的物理性質(zhì)和加熱機理提供了幾乎獨特的方法。同樣，在單個爆發(fā)中檢測到的熱核爆裂與吸積盤之間的相互作用可能提供了一種用于限制吸積盤最內(nèi)半徑的新方法。

此外，科學家證實，著名的中子星X射線雙星Her X-1的X射線回旋吸收線的能量不再減小。數(shù)據(jù)證明，經(jīng)過近20年的緩慢下降，X射線輻射區(qū)域附近的磁場強度已經(jīng)穩(wěn)定。

自2017年6月15日發(fā)射以來，Insight-HXMT作為中國第一顆X射線天文學衛(wèi)星，已經(jīng)以高精度和高節(jié)奏對許多黑洞，中子星和伽馬射線爆發(fā)進行了觀測。該衛(wèi)星由三塊X射線板條組成，準直望遠鏡-高能X射線望遠鏡，中能X射線望遠鏡和低能X射線望遠鏡-以及空間環(huán)境監(jiān)視器。

到目前為止，該衛(wèi)星已進行了1000多次觀測，并生成了29 TB的科學數(shù)據(jù)。在國際主要的天體物理學雜志上，已經(jīng)有十多篇科學論文被接受或發(fā)表，其他重要的研究成果仍在發(fā)表中。