銀河中心的X射線雙星

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引用 | 編輯 t0306894
2005-03-16 12:32
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左圖是錢卓X射線觀測衛星(Chandra)一直持續監測的目標:位在銀河系中心的超重黑洞,也就是人馬座A*(Sagittarius A*,Sgr A*,圖中C點上方的亮點)。不過,在圖中還可看到四個明亮的X射線源(標示為ABCD的四個圓圈中的亮點),這四個X射線變星距離Sgr A*都少於3光年;下方的小圖,則顯示其中一個X射線源的亮度劇烈變動狀況。天文學家認為,這些X射線源之所以會有如此劇烈的亮度變動,應該是因為它們是X射線雙星系統,亦即:雙星的其中一個子星是黑洞或中子星等緻密星,另一顆是普通恆星,而緻密星會從那顆普通恆星的表面拉扯物質,使物質堆積在緻密星周圍,因而引發X射線爆發之故。

不過,在這麼小的範圍內,聚集了這麼密集的X射線雙星,讓天文學家頗感意外,因為根據其他範圍稍大一點的觀測結果顯示,在離Sgr A*3光年的範圍內,應該只有20%的機會可以發現一組X射線雙星。所以,根據這個最新觀測結果,在這麼小的範圍內發現這麼密集的X射線雙星,強烈顯示在Sgr A*周圍聚集了大量地恆星型黑洞(stellar-mass black holes)或中子星。

這些圍繞在超重黑洞旁的恆星型黑洞,質量約為太陽的10倍左右,會拉扯其附近的其他恆星,這些恆星也會對黑洞有重力交互作用,彼此拉扯之下,造成這些恆星型黑洞和中子星的軌道速度逐漸減低,而沈向銀河中心的超重黑洞;反之,那些恆星則會被加速,因而逐漸遠離銀河中心的超重黑洞。根據這樣的物理過程估計,Sgr A*方圓3光年之內的恆星型黑洞數量恐怕超過10,000顆以上。同樣的物理過程也可能發生在中子星上,但因中子星的質量比黑洞小,所以影響程度也比較低。一旦黑洞集中在Sgr A*近旁,他們的強烈重力將會將原本身為普通恆星的伴星剔除,另外與某顆黑洞組成雙星系統;同樣的過程也可能發生在中子星的伴星上。天文學家認為,這個說法應該可以解釋上述觀測到的X射線雙星源的現象。

出處來源:http://www.tam.gov.tw/news/2005/200501/05011601.htm

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