一個國際天文學(xué)家小組使用中子星內(nèi)部成分探測器(NICER)研究了最近發(fā)現(xiàn)的X射線瞬變,稱為MAXI J1348-630。新觀測的結(jié)果表明,該源是黑洞X射線二進制文件。這項研究在9月16日發(fā)表在arXiv.org上的一篇論文中進行了詳細介紹。
X射線雙星(XRB)由正常的恒星或白矮星組成,將質(zhì)量轉(zhuǎn)移到緊湊的中子星或黑洞上。許多黑洞XRB都顯示出以X射線波段爆發(fā)為特征的瞬態(tài)事件。
在這些爆發(fā)期間,天文學(xué)家主要觀察到硬和軟光譜狀態(tài)。在硬狀態(tài)下,光譜以冪律形連續(xù)體為主,而在軟狀態(tài)下,光譜以碟黑體發(fā)射為主。但是,某些黑洞XRB還顯示出一種中間狀態(tài),在該狀態(tài)下,硬冪律連續(xù)性和光盤熱發(fā)射分量對總光譜的貢獻大致相同。
MAXI J1348−630是X射線瞬變,于2019年1月26日在國際空間站(ISS)上用全天空X射線圖像(MAXI)監(jiān)視器的氣隙照相機(GSC)發(fā)現(xiàn)。對該源的后續(xù)觀察表明,它是二進制系統(tǒng)中的黑洞候選對象。
最近,由英國南安普敦大學(xué)的張亮領(lǐng)導(dǎo)的一組天文學(xué)家發(fā)表了一項支持黑洞場景的新研究。該研究基于2019年1月26日至10月8日之間MAXI J1348−630的NICER監(jiān)視結(jié)果。
“我們研究了使用NICER觀測到的最近發(fā)現(xiàn)的X射線瞬變MAXI J1348−630的爆發(fā)演化和定時特性。我們制作了通常用于追蹤光譜演化的基本圖,以及用于研究快速X射線的功率密度譜可變性”,研究人員解釋說。
通常,研究人員發(fā)現(xiàn),MAXI J1348−630在其主要爆發(fā)期間的光譜演化與先前報道的其他黑洞瞬變相似。源從硬狀態(tài),通過硬中間狀態(tài)和軟中間狀態(tài),在爆發(fā)上升中進入軟狀態(tài)。之后,它在爆發(fā)衰減中又回到了硬狀態(tài)。他們指出,從硬狀態(tài)到軟狀態(tài)的轉(zhuǎn)換非??臁?/p>
此外,他們還檢測到兩個MAXI J1348-630的耀斑。這些發(fā)生在主要爆發(fā)的末尾,其峰值通量分別比主要爆發(fā)事件弱了一個和兩個數(shù)量級。結(jié)果表明,光源在再耀斑過程中保持在硬狀態(tài),從未過渡到軟狀態(tài)。天文學(xué)家指出,這種行為類似于所謂的“失敗的爆發(fā)”,即那些通常在其峰值處發(fā)光較少,沒有顯示任何狀態(tài)轉(zhuǎn)變跡象的現(xiàn)象,并且在許多黑洞瞬變中都可以觀察到。
研究還發(fā)現(xiàn)了MAXI J1348−630中的準(zhǔn)周期振蕩(QPO)。他們在主要爆發(fā)的不同階段檢測到了不同類型的低頻QPO 。
根據(jù)該論文的作者,NICER監(jiān)視的所有結(jié)果都強烈支持MAXI J1348−630包含黑洞的假設(shè)。