追踪微类星体
Joshua Roth
著
译:
Shea
球状星团是一个充满天文学神奇的地方,毫秒脉冲星、蓝色迷途者,甚至是中等质量黑洞,它都无所不包。现在天文学家可以在这份清单中再加上一个——微类星体——具有相对论喷流的双星系统。
[图片说明]:按照最新的研究结果,这张图向我们展示了天蝎X-1——全天最亮的X射线源——在银河系中的运动轨迹。天蝎X-1的轨迹(图中用红色标出)显示它可能是从银晕中的球状星团里被抛射出来的。与之形成对比的是,太阳以近圆的轨道(图中用黄色标出)绕银心转动。感谢I. Felix Mirabel/Irapuan Rodrigues/NRAO提供图片。
由于球状星团中的恒星密度非常的高,其中的每颗恒星在球状星团数十亿年的历史中至少会遭遇一次近距离的交会。其中双星的交会是最富有戏剧性的,双星之间的引力能会以动能的形式传给遭遇到的另一颗恒星或是另一对双星。在少数情况下,一些双星甚至会被抛出原来所在的星团。
按照法国原子能委员会的天体物理学家I. Felix Mirabel和Irapuan Rodrigues的最新研究结果,天蝎X-1可能就经历了这样一次交会过程。天蝎X-1 是全天最亮的X射线源,于1962年由装载在Aerobee探空火箭上的盖革计数器所发现。现在天文学家知道天蝎X-1 是一个密近双星系统,其中一颗膨胀的气体恒星绕着一颗中子星在转动。在中子星强大的引力作用下,气体从其中的一颗12等(原则上在可见光波段用爱好者级的望远镜就能看到它)的恒星流向中子星。这一过程可以把气体加热至数百万度,同时放出大量的X射线。而且这一双星系统偶尔也会产生相对论喷流,使它成为一个微类星体。它是一个极不寻常的微类星体,因为在一般微类星体中的中央天体是黑洞,而不是中子星。
[图片说明]:甚大基线射电望远镜阵(VLBA)测量了天蝎X-1的自行,这一射电望远镜阵包括了地跨从夏威夷到维金群岛的10架射电望远镜。照片是位于美国加州欧文斯山谷的其中1架射电望远镜。感谢NRAO提供图片。
通过综合对天蝎X-1自行的测量以及银河系的引力场模型,Mirabel和Rodrigue反推出了这个微类星体的轨道。他们的结论是天蝎X-1在一条与银道面倾斜的高偏心率轨道上绕着银心运动,同时还有2个球状星团也有类似的轨道。在1月27日出版的《欧洲天文学和天体物理学》杂志上,Mirabel说:“也许这一双星系统是在球状星团核心处的一次交会中被抛出星团的。”
[图片说明]:尽管看上去明亮的球状星团M4位于银心方向上,但是它却是诞生在银晕中的,而且和天蝎X-1有着相似的运动轨道。感谢NOAO/AURA/NSF提供图片。
Mirabel和Rodrigues承认,天蝎X-1也可能是在其中中子星的前身星超新星爆发时获得了动能而进入了现在的高偏心率轨道。事实上,来自其他4个天文学家使用哈勃空间望远镜对另一个微类星体GRO J1655–40的观测支持了超新星假说。确实,在银盘上的一次剧烈的超新星爆发确实可以提供天蝎X-1巨大的动能,以使它进入现在的高能轨道。但是正如Mirabel和Rodrigues所说的,很难想象在经受了如此巨大的超新星爆发之后,这个双星系统还能存在到今天。
译自
Sky & Telescope
2003.01.30
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