科学家发现首个河外超紧致X射线双星
4月6日，记者从厦门大学获悉，该校物理科学与技术学院顾为民教授团队与南京大学天文与空间科学学院李志远教授团队合作，揭示首个银河系外超紧致X射线双星的物理性质，为探索遥远星系中的天体演化打开全新窗口。相关研究成果当日发表于综合性学术期刊《创新》。
此次发现的双星系统位于距离地球250万光年的仙女座星系，是一个由恒星级黑洞与白矮星组成的极端紧密双星系统。
研究人员介绍，白矮星被黑洞的引力“绳索”紧紧拉住，在极近的距离上高速旋转，当两者近到一定程度，黑洞强大的引力会“剥离”下白矮星表面的物质，形成一个炽热的旋转吸积盘。物质在被黑洞吞噬前被加热到数百万度，发出强烈的X射线，这也是能够观测到它的关键。
在前期工作中，团队已识别出该源的超短周期信号，并将其作为超紧致X射线双星候选体提出。此次研究则通过更系统的数据分析和物理建模，将这一“候选”推进为目前已知首个河外超紧致X射线双星。其轨道周期仅465秒，说明两颗天体距离极近，伴星不可能是普通恒星，只能是白矮星这类高度致密天体；而该系统表现出的高X射线光度和强吸积活动，也使研究团队判断主星更可能是黑洞。
这类黑洞-白矮星组合的双星系统在宇宙中罕见，不仅是人类首次在银河系外发现超紧致X射线双星，更是同类系统中轨道周期最短、白矮星质量最大、X射线光度最高、引力波辐射最强的一个。此前，已发现的约20个超紧致X射线双星均位于银河系内，其中轨道周期最短的为685秒。
该系统的发现验证了物理规律的普适性，即这类双星系统不只在银河系中存在，在250万光年外的仙女座星系中同样存在。未来，随着新一代X射线望远镜，低频引力波探测卫星等观测设备逐渐投入使用，研究人员有望更深入地揭示其物理本质，逐步揭开宇宙中致密天体演化的神秘面纱。
来源：科技日报
作者: 符晓波
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