天鵝座X-3

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更新時間: 2013-12-10

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天鵝座X-3:在天鵝座X-3星體中,年輕恆星的「被偷取物質」形成一個在黑洞或中子星周圍的盤狀結構,該盤狀結構常釋放出高能量伽馬射線。這個盤狀恆星殘留體和共生恆星彼此間每隔4.8小時旋轉一周,期間釋放出X射線,並向外以光速釋放耀斑或者宇宙物質流。由於形成這些耀斑,天鵝座X-3也被稱為「微型類星體」,它非常類似於類星體。

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1 天鵝座X-3 -基本簡介

天鵝座X-3天鵝座X-3
英國《新科學家雜誌》報道,經過數十年的探索研究,天文學家現已證實一個釋放發亮X射線的暴食恆星殘留體同時也形成高能量伽馬射線,這個「微型發電站」可作為一個鄰近實驗室,研究宇宙粒子在宇宙最大黑洞中的被加速過程。

距離地球30000光年的「天鵝座X-3」雙恆星體系長期以來一直讓科學家迷惑不解,該恆星體系包括著一個在黑洞或者中子星周圍的恆星密集殘留體,這是從共生恆星中偷取宇宙物質的盤狀結構。

這個盤狀恆星殘留體和共生恆星彼此間每隔4.8小時旋轉一周,期間釋放出X射線,並向外以光速釋放耀斑或者宇宙物質流。由於形成這些耀斑,天鵝座X-3也被稱為「微型類星體」,它非常類似於類星體。

2 天鵝座X-3 -科學研究

1972年,天文學家首次通過射電望遠鏡探測到天鵝座X-3出現的耀斑,隨後對該星體產生了濃厚的研究興趣。在後來幾十年的研究過程中,天文學家發現了該星體有釋放伽馬射線(宇宙中最高能量光子)跡象,推測該區域的伽馬射線能量甚至高達1千萬億電子伏特。然而以上都是實驗性推測結果,原因是釋放的耀斑並不是每年都出現。

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天鵝座X-3伽馬射線(宇宙中最高能量光子)-模型圖

義大利羅馬市太空天體物理學和宇宙物理協會的馬科-塔瓦尼(Marco Tavani)稱,到目前為止,並沒有科學家在天鵝座X-3發現能量超過30萬電子伏特的伽馬射線,伽馬射線的能量強度僅稍高於X射線。

塔瓦尼在接受《新科學家雜誌》採訪時說:「之前雖然天文學家曾多次聲稱探測到天鵝座X-3出現高能量噴射物質,卻並未完全證實伽馬射線的存在。多年以來,人們都認為伽馬射線是一種非常神秘的物質。」

3 天鵝座X-3 -研究發現

目前,義大利太空署「AGILE」軌道望遠鏡和美國宇航局「費爾米」伽馬射線太空望遠鏡現已探測到天鵝座X-3釋放的伽馬射線,這些伽馬射線的能量強度比之前測量的高1000多倍。

塔瓦尼稱,目前並不清楚這些高能量光子是如何產生的。通常在環繞恆星殘留體的強磁場下加速帶電粒子可產生伽馬射線,同時當電子以接近光速傳播與共生恆星的光束髮生碰撞也可以產生伽馬射線。

伽馬射線必須克服一些重要的障礙才能逃脫天鵝座X-3的束縛,抵達地球軌道的望遠鏡。這是由於天鵝座X-3受共生恆星的厚帶電粒子層的束縛,並且粒子層能夠分散光子。如果伽馬射線與其他光子發生碰撞將停止運行,從而產生電子對和電子對的反粒子。

雖然天鵝座X-3的伽馬射線起源仍在分析之中,但這項發現暗示著天鵝座X-3的發光現象要比之前更接近於類星體和叫做「活躍星系核(AGN)」的其他類型發亮星系。

法國巴黎丹尼斯-狄德羅大學的斯蒂芬-科貝爾(Stephane corbel)說:「在活躍星系核中數百萬年發生的現象,在微型類星體中僅需要幾個月。」據悉,科貝爾也是費爾米望遠鏡研究小組成員。

美國宇航局戈達德太空飛行中心的托德-斯托邁耶(Tod Strohmayer)說:「這是試圖研究黑洞系統中噴射流究竟發生什麼現象的新機會。」

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