航天科普小组 25-09-18 11:17
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【ESA科学探测任务XRISM揭示宇宙风新谜团】
2024年2月25日,日本主导的国际X射线成像与光谱任务(XRISM)利用其高分辨率仪器Resolve对中子星系统GX13+1开展观测时,意外捕获到该天体辐射亮度急剧突破"爱丁顿极限"的罕见现象。相关研究成果已于近期发表在《自然》期刊。
GX13+1是一颗明亮X射线源,其辐射源自环绕中子星的热物质吸积盘。当吸积物质以接近爱丁顿极限的强度释放能量时,理论上应产生接近光速20%-30%的超高速宇宙风。然而XRISM的Resolve仪器却观测到该系统产生的宇宙风速度仅维持在每小时约100万公里,且密度显著高于预期——相较于超大质量黑洞在相同极限条件下产生的稀疏超高速风,GX13+1的风体呈现缓慢而平滑的流动特性。
英国杜伦大学研究负责人Chris Done表示:"此次观测到的风速之慢与密度之高均超出预期。这如同透过浓雾观察太阳,当雾层变厚时一切都会变得暗淡。"研究团队推测,这种差异可能与吸积盘温度有关:超大质量黑洞的吸积盘温度较低,主要释放紫外线,更易与物质相互作用从而产生高速风;而中子星系统的吸积盘温度更高,主要释放X射线,与物质作用效率较低,导致风力推进效率下降。
ESA XRISM项目科学家Matteo Guainazzi指出:"这些宇宙风绝非单纯的学术好奇——它们是驱动宇宙变化的关键力量。"宇宙风能通过"反馈"机制触发或终止恒星形成,甚至影响整个星系的演化进程。
该发现不仅挑战了现有辐射压力驱动理论,更为理解极端天体环境中的物质-能量交互机制提供了新视角。ESA研究员Camille Diez强调:"XRISM的空前分辨率为我们深入研究此类现象奠定基础,也将为下一代高分辨率X射线望远镜(如NewAthena)的发展开辟道路。"
XRISM任务由日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)主导,NASA与ESA共同参与,于2023年9月7日发射升空。其搭载的Resolve仪器能通过量热计精确测量单个X射线光子能量,Xtend相机则可实现大视场X射线成像。

发布于 湖南