天文学家已证实x射线双星的积层大气!

天文学家已证实x射线双星的积层大气!

天文学家利用日食研究致密恒星周围吸积盘大气。SR研究人员在低质量x射线双星上观察到了这种方法。他们发现了比预期更厚的大气层,并区分出两种不同的气体成分,项研究发表在《天文学和天体物理学》上。几乎一半的可观测恒星系统实际上是由双星系统组成,这些星系中的恒星通过引力相互束缚。引力较大的那颗“偷走”了伴星的物质,形成了吸积盘(见图1)。目前吸积盘的确切大小和几何形状还不清楚。

博科园-科学科普:新的模型和x射线观测表明,吸积盘的垂直尺寸比旧理论模型预测的要大。在吸积盘上方可能存在一个扩展的大气层。但是如果没有x射线明亮的圆盘压倒观测,你怎么能看到这些呢?解决方案是找到一个合适的x射线双星系统,其视角使伴星遮住明亮的圆盘(见图2)。sron -天文学家Ioanna Psaradaki, Elisa Costantini和Missagh Mehdipour,以及来自ESO的Maria Diaz Trigo,选择了食双星系统EXO 0748-676,并用x射线空间观测站XMM-Newton对其进行了研究。

图1:天文学家提出,恒星在它们周围形成吸积盘,同时从伴星上窃取物质的概念图。图片:Dana Berry/NASA Goddard Space Flight Center

研究小组选择了两颗低质量恒星中的一颗作为他们的研究对象,因为更大质量的恒星具有强烈的外流风,很难与吸积流区分开来。有时,吸积恒星和它的圆盘被伴星完全遮蔽,因此研究人员设法获得了有趣的圆盘大气的光谱。日食法使天文学家能够比以往的研究更直接地观测大气。他们证实大气一定比预期的要厚,而且在扩展的大气中,气体出现在两个不同的阶段。第一个气体组分是热的,温度接近于圆盘较低部分的温度。

图2:从地球上看,EXO 0748-676是倾斜的,伴星有时会挡住主星及其吸积盘,这为天文学家提供了一个圆盘大气的视图,没有恒星和圆盘的照耀。

第二种气体元件温度较低,体积较小,来自圆盘的外部。研究人员提出后一种成分是由吸积流对圆盘的冲击所产生块状物质。对于这种扩展的圆盘大气,最可能的解释是,由于强烈的x射线辐射,吸积的恒星将圆盘的外部部分光离子化。这种现象导致热不稳定,而气体试图找到一个稳定的解决方案。这是可能的,如果磁盘增加它的体积,从而创造了一个扩展大气层,正如我们在研究中看到的。

博科园-科学科普|研究/来自:SRON荷兰空间研究所

参考期刊文献:《天文学和天体物理学》

DOI: 10.1051/0004-6361/201834000

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