科学家们围绕一个恒星群众黑洞的环境

在这个名为Maxi J1820 + 070的新发现的黑洞的例证中，黑洞将材料从邻近的星星上拉出并进入磁盘。在盘上方是称为电晕的子颗粒的区域。

科学家们已经绘制了一个恒星群体黑洞的环境，这是使用美国宇航局的中子星形内部成分探险家（更好）的国际空间站的阳光质量的10倍。更好地检测到最近发现的黑洞的X射线光，称为Maxi J1820 + 070（简称J1820），因为它消耗了伴侣星的材料。X射线的波形形成“光回波”，其反射了黑洞附近的旋转气体，并透露了环境尺寸和形状的变化。

“更好让我们衡量比以往任何时候都更接近一个恒星大量黑洞的光回声，”马里兰大学的天体物理学家Erin Kara说，马里兰州Greenbelt，马里兰州Greenbelt的Astrophysicist师Erin Kara说在西雅图233日美国天文学会会议上的调查结果。“先前，这些光呼应在内部吸收盘中仅在超大分子的黑洞中看到，这是数百万到数十亿的太阳能肿块，缓慢地进行变化。像J1820这样的恒星黑洞有多低得多的肿块，更快地发展，所以我们可以看到在人类时间尺度上发挥作用。“

一篇描述由卡拉领导的调查结果的论文出现在1月10日的自然问题中。

观看X射线回声如何，由NASA的中子星形内部成分资源管理器（更新）映射到黑洞MAXI J1820 + 070的电晕的变化。学分：美国宇航局的戈达德太空飞行中心

J1820距离星座狮子座约10,000光年。系统中的同伴明星在ESA（欧洲航天局）盖亚特派团的调查中确定了，允许研究人员估计其距离。天文学家没有意识到黑洞的存在，直到2018年3月11日，当时日本航天探测机构的全天X射线图像（Maxi）的监视器发现爆发，也乘坐空间站。J1820几天后，J1820从一个完全未知的黑洞到X射线天空中最亮的光源之一。更好地迅速移动以捕捉这种戏剧性的过渡，并继续遵循爆发的褪色尾部。

“更好的设计是足够敏感的，以研究悲观，众议院的吉尔通道和本文共同作者Zaven Arzoumanian说，Zaven Arizoumanian说，Zaven Arizoumanian说。“我们对研究这些非常X射线明亮的恒星的黑洞有用，我们也很高兴。”

黑洞可以从附近的伴星虹吸气体进入一个称为增强盘的材料环。引力和磁力将盘加热到数百万度，使其热量足以在磁盘内部的X射线处，在黑洞附近。当磁盘中的不稳定性导致大量气体向内移动时，会发生爆发，就像雪崩一样。磁盘稳定性的原因明白很差。

在磁盘上方是电晕，该子颗粒的一个区域约为10亿摄氏度（18亿华氏度），在更高能量的X射线中发光。许多谜团仍然涉及电晕的起源和演变。一些理论表明该结构可以代表早期形式的高速粒子喷射，这些类型的系统通常发出。

天体物理学家希望更好地了解Accretion盘的内边缘以及其上方的内部边缘如何变为来自其伴星的黑洞accretes材料的尺寸和形状。如果他们能够了解如何以及为什么在几周内出现这些变化的恒星 - 质量黑洞，科学家可以揭示超大的黑洞如何发展数百万年，以及它们如何影响它们所在的星系。

用于图示这些变化的一种方法称为X射线混响映射，其使用X射线反射与Sonar使用声波以映射下来的地形。来自电晕的一些X射线直接向我们行进，而其他X射线则亮起磁盘并反射在不同的能量和角度。

超痉挛黑洞的X射线混响映射表明，吸收磁盘的内边缘非常接近事件范围，没有返回的点。电晕也紧凑，躺在黑洞上而不是超过大部分的吸收盘。然而，从恒星黑洞的X射线回声的先前观察结果表明，吸收磁盘的内边缘可能相当遥远，最高达到事件范围的数百倍。然而，恒星质量J1820表现得更像其超级分类表兄弟。

当他们审查了更好的J1820的观察时，卡拉的团队在直接从电晕和耀斑的回声从磁盘上直接来自磁盘的X射线的初始火炬之间的延迟或滞后时间，表明X射线较短在反映之前较短的距离。从10,000次轻微的多年来，他们估计，电晕垂直从大约100到10英里萎缩 - 这就像看到蓝莓尺寸缩小到冥王星距离罂粟种子的东西的东西。

在2018年10月22日，由高清外置摄像头捕获的国际空间站上安装的更好的仪器。学分：美国宇航局

“这是我们第一次看到这种证据表明，在麻省理工学院Kavli Astrophersics and Space of Astrophysics and Space的Asthistitute剑桥研究。“电晕仍然很神秘，我们仍然对它的宽松了解。但我们现在有证据表明，在系统中不断发展的是电晕本身的结构。“

为了确认降低的滞后时间是由于电晕和不是磁盘的变化，研究人员使用了称为铁K线的信号，当来自磁盘中的铁原子的电晕碰撞时产生的铁k线，导致它们荧光。正如爱因斯坦的相对论的主题所说，在更强的引力场和更高的速度下运行较慢。当最接近黑洞的铁原子被来自电晕的核心的光轰击时，它们发射的X射线波长被拉伸，因为时间比观察者更慢（在这种情况下更好）。

卡拉的团队发现J1820的拉伸铁k线保持恒定，这意味着磁盘的内边缘保持靠近黑洞 - 类似于超迹象的黑洞。如果滞后时间下降是由盘的内边缘移动甚至进一步向内移动，则铁k线将更多地拉伸。

这些观察结果使科学家们对黑洞的材料漏洞以及如何在这一过程中发布的内容。

“更好的J1820的观察教授了一些关于恒星 - 质量黑洞的东西，以及我们如何将它们作为用于研究超级分类黑洞的类似物及其对银河形成的影响，”大学天星物理学家共同作者Philip Uttley表示阿姆斯特丹。“我们在更好的第一年看到了四种类似的活动，这是显着的。感觉我们在X射线天文学中突破的巨大突破。“

NICER是NASA的“探索者”计划中的一项天体物理学机遇使命，它利用太阳物理学和天体物理学领域的创新，精简和高效的管理方法，为来自世界各地的世界级科学研究提供频繁的飞行机会。美国宇航局的太空技术特派团理事会支持特派团的六分部分，展示基于脉冲的航天器导航。

出版物：E. Kara等，“黑洞瞬态的电晕契约”自然体积565，第198-201页（2019）