使用AstroSat航天器對(duì)新近探測(cè)到的黑洞X射線雙星(BHXB)MAXI J1820 + 070進(jìn)行了同時(shí)的光譜和時(shí)間觀測(cè)，為該源的特性提供了更多見(jiàn)識(shí)。1月6日在arXiv.org上發(fā)表的一篇論文中提出的研究結(jié)果可能有助于提高我們對(duì)黑洞二進(jìn)制文件的總體了解。

X射線雙星由正常的恒星或白矮星組成，它們將質(zhì)量轉(zhuǎn)移到緊湊的中子星或黑洞(BHXB)上。在爆發(fā)期間，BHXB在其通量中表現(xiàn)出隨機(jī)的短期變異性，這種行為是眾多旨在弄清其起源的研究主題。

觀察表明，BHXB的X射線變異性可以通過(guò)其功率密度譜(PDS)很好地表示。在大多數(shù)情況下，這些光譜的特征在于寬帶連續(xù)譜噪聲特征，但是，它們有時(shí)表現(xiàn)出窄峰特征，稱為準(zhǔn)周期振蕩(QPO)。這種振蕩的確切機(jī)理仍未完全了解，需要進(jìn)一步研究。

MAXI J1820 + 070是一顆BHXB，位于約11,300光年外，于2018年3月首次被檢測(cè)為黑洞X射線瞬變。它的爆發(fā)周期持續(xù)了將近一年，展示了硬光譜和軟光譜狀態(tài)之間快速，頻繁，交替的轉(zhuǎn)變。由印度班加羅爾基督大學(xué)的Sneha Prakash Mudambi領(lǐng)導(dǎo)的印度天文學(xué)家決定更仔細(xì)地研究這種雙星，希望獲得有關(guān)其特性的更多詳細(xì)信息。

天文學(xué)家在論文中寫道：“我們首次報(bào)告了在AstroSat上由SXT和LAXPC觀測(cè)到的MAXI J1820 + 070的光譜定時(shí)分析結(jié)果。我們已經(jīng)分析了對(duì)應(yīng)于15個(gè)單獨(dú)衛(wèi)星軌道的93 ks觀測(cè)數(shù)據(jù)。”紙。

根據(jù)研究，發(fā)現(xiàn)MAXI J1820 + 070的光譜主要由熱Comptonization分量，磁盤發(fā)射和反射分量主導(dǎo)。測(cè)得的光譜指數(shù)約為1.61，這表明源處于硬光譜狀態(tài)，冷盤(盤溫度約0.22 keV)在遠(yuǎn)處(約526公里)被截?cái)唷?/p>

此外，研究還發(fā)現(xiàn)了質(zhì)心頻率為47.7 mHz的準(zhǔn)周期振蕩。天文學(xué)家指出，除了該QPO之外，MAXI J1820 + 070的PDS可以用其他四個(gè)組件建模：109.4 mHz的微弱振蕩和在0.004至30 Hz范圍內(nèi)的三個(gè)加寬的噪聲峰。

論文說(shuō)：“頻譜在47.7 mHz處表現(xiàn)出突出的QPO和三個(gè)加寬的噪聲峰，這可以由洛倫茲代表。在109.4 mHz處也有一個(gè)弱點(diǎn)，”。

研究人員總結(jié)了這些結(jié)果，并強(qiáng)調(diào)了AstroSat對(duì)于X射線二進(jìn)制和其他來(lái)源的光譜和時(shí)間研究的重要性。他們補(bǔ)充說(shuō)，衛(wèi)星具有測(cè)量寬帶時(shí)均頻譜和MAXI J1820 + 070等系統(tǒng)的能量相關(guān)時(shí)間行為的能力，這使研究人員能夠定量擬合頻譜和時(shí)間數(shù)據(jù)。