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在20世纪80年代,科学家开始在星系中发现一类极其明亮的X射线源这些来源是一个惊喜,因为它们显然远离星系中心的超大质量黑洞

首先,研究人员认为很多这些超光纤X射线源(或ULX)是黑洞,其质量大约是太阳的十亿倍

后来的工作表明它们中的一些可能是恒星质量的黑洞,含有高达几十太阳的质量在2014年,美国宇航局的NuSTAR(核光谱望远镜阵列)和钱德拉X射线天文台的观测表明,有几个ULX,其X射线光的亮度与所有波长的总输出相等

数以百万计的太阳,甚至更小的物体被称为中子星这些是大质量恒星被烧毁的核心,爆炸的中子星通常只包含太阳质量的15倍三个这样的ULX我们在过去的几年中被确定为中子星科学家在ULX的X射线发射中发现了常规变化或“脉动”,中子星表现出的行为,而不是黑洞现在,研究人员使用来自美国宇航局钱德拉X-的数据雷天文台已经确定第四个ULX是一颗中子星,并发现了关于这些物体如何如此明亮地发光的新线索新近表征的ULX位于漩涡星系,也被称为M51

这个漩涡的合成图像包含X射线来自钱德拉(紫色)和来自哈勃太空望远镜(红色,绿色和蓝色)的光学数据ULX标有圆圈中子星是极其致密的物体 - 一茶匙重量超过十亿吨,就像一座山一样多中子星的强烈引力将周围的物质拉离伴星,当这种物质落向中子星时,它会加热并随着X射线发光

随着越来越多的物质落到中子星,有一段时间,来自所产生的X射线光的压力变得如此强烈,以至于它推动物质远离天文学家称之为 - 当物体通常不能更快地积聚物质并发出更多的X射线时 - Eddington极限新结果显示ULX超过了中子星的Eddington极限科学家们分析了Chandra拍摄的档案X射线数据并发现了ULX的X射线光谱中不寻常的下降,这是X射线测量的强度在排除其他可能性之后,他们得出结论,这种下降可能来自一个叫做回旋共振散射的过程,这种过程发生在带电粒子 - 带正电的质子或带负电的电子 - 在磁场中绕圈时

在称为回旋加速器线的X射线光谱中,暗示的磁场强度至少是与哑光相关的强度的10,000倍螺旋形成恒星质量的黑洞,但是在中子星观测范围内这提供了强有力的证据证明这个ULX是一颗中子星而不是黑洞,并且是第一个不涉及X的探测的识别-ray pulsations准确确定磁场强度取决于回旋线的原因,无论是质子还是电子,如果线是来自质子,那么中子星周围的磁场非常强,与中子星产生的最强磁场,实际上可能有助于打破爱丁顿极限这种强磁场可以降低ULX X射线的压力 - 通常会推动物质的压力 - 让中子星消耗更多的物质比如预期如果回旋加速器线来自盘旋电子,那么中子星周围的磁场强度将会减少约10,000倍ng,因此不足以使流入这颗中子星以打破Eddington极限研究人员目前没有足够细节的新ULX谱来确定回旋加速器线的起源为了进一步解决这个谜团,研究人员是计划在M51上获取更多关于ULX的X射线数据,并在其他ULX中寻找回旋加速器线路由加州理工学院的Murray Brightman领导的描述该研究的论文发表在最新一期的自然天文学中 其他作者包括欧洲空间天文中心的FFürst;英国南安普顿大学MJ Middleton; DJ Walton和英国剑桥大学的AC Fabian;美国宇航局喷气推进实验室的D Stern;加州理工学院的M Heida;法国国家科学研究中心和图卢兹大学的D Barret;意大利Istituto Nazionale di Astrofisica的M Bachetti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美国宇航局华盛顿科学任务理事会的钱德拉计划马萨诸塞州剑桥的史密森天体物理天文台控制钱德拉的科学和飞行运营出版物:M Brightman,等,“中子星动力超微X射线源的磁场强度”,Nature Astronomy(2018)doi:101038 / s41550-018-0391-6资料来源:Lee Mohon,NASA; Chandra X-ray Observatory