天文学家检测到河外X射线喷流的变化

天文学家最近才发现黑洞喷流会发射X 射线，而喷流如何将粒子加速到这种高能状态仍是一个谜。一种关于此类喷流如何产生 X 射线的主要模型预计喷流的 X 射线发射在长时间尺度(数百万年)内保持稳定。然而，马里兰大学天文学家 Eileen Meyer 及其同事发现，统计上显着数量的喷流的 X 射线发射在短短几年内发生了变化。

“我们对可变性感到兴奋的一个原因是，有两种主要模型可以解释这些射流中 X 射线的产生方式，而且它们完全不同，”该研究的主要作者迈耶博士说，该研究发表在自然天文学杂志。

“一个模型调用能量非常低的电子，一个模型调用能量非常高的电子。其中一个模型与任何类型的可变性完全不相容。”

在这项研究中，迈耶博士和合著者分析了美国宇航局钱德拉 X 射线天文台的档案数据。

他们研究了钱德拉进行过多次观测的几乎所有黑洞喷流，总计 53 个喷流中的 155 个独特区域。

“在如此短的时间尺度上发现相对频繁的变化在这些喷射流的背景下是革命性的，因为这根本出乎意料，”迈耶博士说。

除了假设 X 射线发射随时间稳定外，关于喷流如何产生 X 射线的最简单理论还假设粒子加速发生在驱动喷流的黑洞“引擎”中的星系中心。

然而，作者发现沿射流长度的 X 射线发射发生快速变化。这表明粒子加速一直沿着喷流发生，距离喷流在黑洞的起源很远。

“关于它是如何工作的，有很多理论，但我们一直在研究的很多东西现在显然与我们的观察不符，”迈耶博士说。

有趣的是，结果还暗示，离地球较近的喷气机比离地球较远的喷气机具有更大的可变性。

后者距离如此之远，以至于当它们发出的光到达望远镜时，就像是时光倒流。

对团队来说，老式喷气式飞机的可变性较小是有道理的。

“在宇宙历史的早期，宇宙较小，环境辐射较大，我们认为这可能导致喷流中 X 射线的稳定性更高，”研究人员说。