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第20章 ss 433(第2页)

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同年,钱德拉塞卡x射线卫星(哦不,是1978年发射的“爱因斯坦天文台”

)的x射线观测进一步揭示:ss433的x射线辐射来自一个高温吸积盘(温度约10?k),盘的中心有一个“致密天体”

——黑洞。

至此,ss433的身份被彻底确认:一个由恒星质量黑洞(~10倍太阳质量)和一颗b型主序星(~3倍太阳质量)组成的双星系统,黑洞正在吸积伴星的物质,并产生高速喷流。

13命名与定位:“微类星体”

的诞生1980年,天文学家将这类“恒星质量黑洞+相对论性喷流”

的系统命名为“微类星体”

(icroasar)——对应星系级的“类星体”

(asar),但尺度小10?-10?倍。

ss433作为第一个被确认的微类星体,成为这一类天体的“原型”

二、基本身份:天鹰座的“黑洞-恒星搭档”

要理解ss433的喷流,必须先明确它的“双星系统属性”

——这是一切物理过程的。

21轨道参数:13天的“死亡之舞”

ss433的双星系统,由两个天体组成:-黑洞(主天体):质量约10倍太阳质量(10☉),半径约30公里(史瓦西半径~30公里),自转速度约05倍光速(通过喷流准直性推断);-伴星(次天体):一颗b型主序星(光谱型b5-b8),质量约3倍太阳质量(3☉),半径约3倍太阳半径,表面温度约15万k。

两者的轨道周期仅1308天,轨道半长轴约02天文单位(约3x1011米,相当于水星到太阳距离的15)。

这种“贴脸”

轨道,意味着伴星的物质会被黑洞的潮汐力撕裂,形成吸积盘。

,!

22吸积过程:伴星的“死亡捐赠”

伴星的物质(主要是氢和氦)被黑洞的潮汐力拉长,形成一条“吸积流”

,最终落入黑洞周围的吸积盘。

吸积盘是一个由气体和尘埃组成的盘状结构,温度从内到外逐渐降低(内核~10?k,外层~10?k)。

吸积盘的吸积率约为10??☉年(即每1000万年吞噬001倍太阳质量的物质)。

这些物质在落入黑洞前,会释放出巨大的能量:-内核的高温产生x射线(占ss433总辐射的50以上);-外层的冷却产生光学和红外辐射;-吸积盘的旋转产生射电辐射。

23黑洞的自转轴与轨道平面的夹角ss433的黑洞自转轴与双星轨道平面存在约20度的夹角——这是喷流形成“螺旋结构”

的关键。

如果自转轴与轨道平面平行,喷流会沿固定方向喷射;而20度的夹角,让喷流方向随轨道周期旋转,形成螺旋轨迹。

三、喷流的奇迹:26光速的螺旋“宇宙丝带”

ss433的喷流,是它最震撼的特征——速度达26光速,长度超10万天文单位,结构呈螺旋状。

这不是普通的“恒星风”

,而是相对论性喷流的“微型版本”

31喷流的速度:26光速的“相对论性束流”

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